DOI:10.1038/s41427-020-0221-z

电纺纤维膜在组织修复中的应用得到了广泛的研究。然而，由于用于制备纤维的生物材料本身不能促进血管生成，因此纤维血管生成一直是一个难题。为了使纤维具有促进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质体（NH2-LIPs）以及在聚多巴胺（PDA）溶液中浸泡过夜的丝纤维（SF）膜。然后通过PDA的儿茶酚基团和NH2-LIPs的氨基之间的反应将NH2-LIPs接枝到SF的表面上，以诱导纤维表面上的血管生成，从而促进口腔黏膜再生。PDA改性和NH2-LIP改性的SF保留了原始的纤维形态，但SF的拉伸强度从1.95 MPa增加到2.87 MPa。PDA改变了纤维的亲水性，并改善了成纤维细胞在纤维膜上的附着力。通过PDA将瘦素负载到SF上对细胞增殖没有明显影响，10 h内在人脐静脉内皮细胞（HUVECs）中形成了162.7个节管，这表明负载到SF上的瘦素可以促进血管生成。术后14天，负载瘦素的纤维膜覆盖的黏膜伤口闭合率达到99％。组织学分析表明，负载瘦素的SFs表现出清晰的新黏膜分层，以及强烈的CD34信号，这表明存在新血管，并证实瘦素已成功负载到纤维上。因此，这项工作成功地证实，通过PDA接枝到SFs表面的NH2-LIPs使纤维具有血管生成能力并促进口腔黏膜再生。

图1.NH2-LIPs和不同纤维膜的表征。（a）LIPs和NH2-LIPs的TEM图像、电动电位和尺寸分布。（b）SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP的SEM图像、（c）AFM图像和（d）直径频率分布数据。（e）将香豆素标记的NH2-LIPs接枝到（i）SF@PDA纤维上，然后（ii）用去离子水冲洗3次，iii）SF纤维。

图2.纤维膜的理化特性.（a）SF、SF@PDA、SF@PDA@LIP的化学结构变化的图示、（b）应力-应变曲线、（c）杨氏模量和（d）WCA。（e）LIPs和SF@PDA@LIP中瘦素的释放曲线。（与SF相比，***p<0.0005）。

图3.纤维膜的XPS分析。（a）SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP在400 eV和133 eV处的XPS光谱和（b）详细峰。在（c）SF、（e）SF@PDA和（g）SF@PDA@LIP表面上的C拟合曲线。在（d）SF、（f）SF@PDA和（h）SF@PDA@LIP上的O拟合曲线。

图4.纤维膜的细胞粘附和增殖测定。在SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP上共培养3天后，成纤维细胞中（a）α-SMA（红色）和（b）整联蛋白（红色）的表达。（c）在第1、3和5天后，在纤维膜上培养的成纤维细胞的增殖。成纤维细胞中（d）α-SMA和（e）粘着斑蛋白的平均荧光强度。（与SF相比，**p<0.005，***p<0.0005）。

图5.评估纤维的血管生成能力。将用SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP培养5h和10h的HUVECs用鬼笔环肽（红色）染色。（b）结点数量，（c）总网格面积，（d）网格数量和（e）每个高功率场（HPF）的HUVECs的总长度的统计分析（*p<0.05，**p<0.005，与SF和SF@PDA相比，***p<0.0005）。

图6.体内性能评估。（a）照片中用黑线包围的区域表示受伤状态。（b）口腔黏膜伤口闭合率。（**p<0.005和***p<0.0005）。

图7.口腔黏膜损伤的组织学分析。（a）在手术后5天和14天用纱布（作为对照）、SF、SF@PDA、SF@PDA@LIP处理的缺损组织的H＆E和（b）Masson染色。（c）口腔缺损的新黏膜厚度。（d）每个高功率场（HFP）术后14天黏膜上皮尖峰的数目（**p<0.005）。

图8.更新粘膜的免疫组织化学分析。（a）术后3天用纱布、SF、SF@PDA和SF@PDA@LIP治疗的新生黏膜的CD34信号（黑色箭头）和（b）CD34的详细图像。（c）每个HPF的血管数目和（d）CD34的平均光密度（与SF@PDA@LIP相比，**p<0.005和***p<0.0005）。