DOI: 10.1039/C9TB02309G

细胞与生物材料的相互作用主要受细胞粘附的控制，细胞粘附是由细胞整合素与细胞外基质（ECM）的结合产生的。整合素驱动着作为干细胞机械转导和信号传导通路的接触点的组装，例如整合素α4β1在调节间充质干细胞（MSC）归巢、粘附、迁移和分化中起着关键作用。控制整合素介导的细胞与仿生、模拟ECM材料的粘附是调节细胞功能和组织再生的关键。在此之前，利用单珠化合物（OBOC）组合技术，研究者发现LLP2A是一种针对整合素α4β1的高亲和力拟肽配体（IC50=2 pM）。在这项研究中，研究者确定了LLP2A通过整合素α4β1与人早期妊娠绒毛膜绒毛来源的间充质干细胞（CV-MSCs）具有很强结合力。为了提高CV-MSC在再生应用中的播种、扩张和输送能力，通过将LLP2A固定在支架表面作为细胞粘附位点，构建了模拟天然ECM结构的人工支架。LLP2A修饰通过调控外源性信号途径（包括FAK、AKT、NF-kB和Caspase 9的磷酸化）显著增强CV-MSC在聚合物支架上的粘附、扩散和活性。此外，研究者还发现LLP2A与其他来源的间充质干细胞，如骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）和脂肪组织间充质干细胞（AT-MSCs）有很强的结合力。因此，LLP2A及其衍生物不仅有望改善CV-MSC介导的胎儿疾病治疗，而且还可以广泛应用于功能化各种需要间充质干细胞募集、富集和存活的生物和医学材料，使其更好地应用于再生医学领域。

图1.LLP2A与CV-MSCs的结合亲和力。（A）将空白微珠（a-d）和显示LLP2A的微珠（e-h）分别与CV-MSCs孵育1分钟、5分钟、10分钟和30分钟。（B）对每个微珠上的CV-MSCs数量进行量化，并进行统计分析。数据表示为平均值±标准差表示：*p<0.05，**p<0.01（n=4）。

图2.在LLP2A处理过的表面附着CV-MSCs。（A）（a）未处理表面和（b）LLP2A处理表面附着的CV-MSCs图像；（b）对不同表面附着的CV-MSCs数量进行量化，并进行统计分析。数据表示为平均值±标准差：*p<0.01（n=4）。

图3.LLP2A与CV-MSCs的结合机制。（A）整合素α4和β1在CV-MSCs上的高表达。（B）LLP2A与CV-MSCs有效结合（蓝色曲线），抗整合素α4抗体与抗整合素β1抗体（橙色曲线）共同作用、仅抗整合素β1抗体（绿色曲线）或仅抗整合素α4抗体（黑色曲线）明显阻断其结合效率。

图4.通过点击化学将LLP2A修饰到电纺丝支架上。（A）LLP2A、（B）LLP2A-Bio和（C）LLP2A-DBCO的化学结构；（D）将LLP2A固定在电纺支架上的化学过程的示意图。

图5.未处理支架、仅使用连接器修饰的支架以及使用连接器和LLP2A修饰的支架的XPS分析。

图6.LLP2A修饰对PLLA/PCL支架的表面形态的影响。（A）使用SEM分析来评估（a）未处理的PLLA/PCL支架和（b）LLP2A修饰的PLLA/PCL支架的表面形态。（B）纤维直径的定量和相关统计分析；数据表示为平均值±标准差：**p<0.01（n=50）。

图7.LLP2A修饰对PLLA/PCL支架的亲水性的影响。（A）采用接触角测定法评估（a）未处理的PLLA/PCL支架和（b）LLP2A修饰的PLLA/PCL支架的亲水性。（B）量化和相关统计分析；数据表示为平均值±标准偏差：**p<0.01（n=5）。

图8.LLP2A修饰对PLLA/PCL支架上CV-MSC附着和生存力的影响。采用MTS法测定（A）细胞接种后2小时的CV-MSC附着，和（B）细胞接种后7天在未经处理的和LLP2A修饰的支架上的CV-MSC存活率；数据表示为平均值±标准差：**p<0.01（n=4）。

图9.LLP2A修饰对PLLA/PCL支架上的CV-MSC生物学功能的影响。（A）在未经处理的支架或经LLP2A修饰的支架上培养的CV-MSC中，FAK、磷酸化FAK（pFAK）、AKT、磷酸化AKT（pAKT）、NF-kB表达的蛋白质印迹分析。（B）p-AKT/AKT、（C）pFAK/FAK和（D）NF-kB/GAPDH的定量和相关统计分析。在未经处理的支架或经LLP2A修饰的支架上进行CV-MSCs培养的Caspase9活性测定的定量和相关统计分析。数据表示为平均值±标准偏差：*p<0.05（n=4）。

图10（A）CV-MSC覆盖在未经处理的支架表面（a）和LLP2A修饰的支架表面（b）2天的扫描电镜图像；（B）从扫描电镜图像量化细胞覆盖面积和相关统计分析。数据表示为平均±标准差：*p<0.01（n=4）。

图11（A）在（a，c）未经处理的支架和（b，d）LLP2A修饰的支架上培养的CV-MSC的细胞骨架；（B）细胞面积的定量和相关统计分析。数据表示为平均值±标准差：**p<0.01（n=4）。