DOI:10.1038/s41427-020-0221-z
電紡纖維膜在組織修復中的應用得到了廣泛的研究。然而，由于用于制備纖維的生物材料本身不能促進血管生成，因此纖維血管生成一直是一個難題。為了使纖維具有促進血管生成和口腔黏膜再生的功能，合成了包埋瘦素的表面胺化脂質體（NH2-LIPs）以及在聚多巴胺（PDA）溶液中浸泡過夜的絲纖維（SF）膜。然后通過PDA的兒茶酚基團和NH2-LIPs的氨基之間的反應將NH2-LIPs接枝到SF的表面上，以誘導纖維表面上的血管生成，從而促進口腔黏膜再生。PDA改性和NH2-LIP改性的SF保留了原始的纖維形態，但SF的拉伸強度從1.95 MPa增加到2.87 MPa。PDA改變了纖維的親水性，并改善了成纖維細胞在纖維膜上的附著力。通過PDA將瘦素負載到SF上對細胞增殖沒有明顯影響，10 h內在人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）中形成了162.7個節管，這表明負載到SF上的瘦素可以促進血管生成。術后14天，負載瘦素的纖維膜覆蓋的黏膜傷口閉合率達到99％。組織學分析表明，負載瘦素的SFs表現出清晰的新黏膜分層，以及強烈的CD34信號，這表明存在新血管，并證實瘦素已成功負載到纖維上。因此，這項工作成功地證實，通過PDA接枝到SFs表面的NH2-LIPs使纖維具有血管生成能力并促進口腔黏膜再生。
圖1.NH2-LIPs和不同纖維膜的表征。（a）LIPs和NH2-LIPs的TEM圖像、電動電位和尺寸分布。（b）SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP的SEM圖像、（c）AFM圖像和（d）直徑頻率分布數據。（e）將香豆素標記的NH2-LIPs接枝到（i）SF@PDA纖維上，然后（ii）用去離子水沖洗3次，iii）SF纖維。
圖2.纖維膜的理化特性.（a）SF、SF@PDA、SF@PDA@LIP的化學結構變化的圖示、（b）應力-應變曲線、（c）楊氏模量和（d）WCA。（e）LIPs和SF@PDA@LIP中瘦素的釋放曲線。（與SF相比，***p<0.0005）。
圖3.纖維膜的XPS分析。（a）SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP在400 eV和133 eV處的XPS光譜和（b）詳細峰。在（c）SF、（e）SF@PDA和（g）SF@PDA@LIP表面上的C擬合曲線。在（d）SF、（f）SF@PDA和（h）SF@PDA@LIP上的O擬合曲線。
圖4.纖維膜的細胞粘附和增殖測定。在SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP上共培養3天后，成纖維細胞中（a）α-SMA（紅色）和（b）整聯蛋白（紅色）的表達。（c）在第1、3和5天后，在纖維膜上培養的成纖維細胞的增殖。成纖維細胞中（d）α-SMA和（e）粘著斑蛋白的平均熒光強度。（與SF相比，**p<0.005，***p<0.0005）。
圖5.評估纖維的血管生成能力。將用SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP培養5h和10h的HUVECs用鬼筆環肽（紅色）染色。（b）結點數量，（c）總網格面積，（d）網格數量和（e）每個高功率場（HPF）的HUVECs的總長度的統計分析（*p<0.05，**p<0.005，與SF和SF@PDA相比，***p<0.0005）。
圖6.體內性能評估。（a）照片中用黑線包圍的區域表示受傷狀態。（b）口腔黏膜傷口閉合率。（**p<0.005和***p<0.0005）。
圖7.口腔黏膜損傷的組織學分析。（a）在手術后5天和14天用紗布（作為對照）、SF、SF@PDA、SF@PDA@LIP處理的缺損組織的H＆E和（b）Masson染色。（c）口腔缺損的新黏膜厚度。（d）每個高功率場（HFP）術后14天黏膜上皮尖峰的數目（**p<0.005）。
圖8.更新粘膜的免疫組織化學分析。（a）術后3天用紗布、SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP治療的新生黏膜的CD34信號（黑色箭頭）和（b）CD34的詳細圖像。（c）每個HPF的血管數目和（d）CD34的平均光密度（與SF@PDA@LIP相比，**p<0.005和***p<0.0005）。
