DOI:10.1016/j.msec.2020.111470

众所周知，静电纺丝技术制备的纤维非常细，直径范围从几十纳米到几微米。这种超细纤维不仅可以使工程支架具有类似于天然细胞外基质的超微结构，而且由于其超细度赋予的“足够的”机械柔性，也为探索体外细胞的重塑行为提供了可能性。然而，细胞在仿生纤维基质上的重塑效果仍有待了解，因为在这些紧密堆积的纤维垫中，纳米纤维之间的交叉和缠结最终只会导致一种拓扑现象，类似于固体物质表面的纳米纤维状形貌。在这项研究中，通过降低电纺纤维网络的密度，研究了纳米纤维密度对细胞反应行为的影响。以聚己内酯（PCL）为模型聚合物，通过静电纺丝在不同收集时间（分别为10s，50s，100s和10min）下，制备了具有不同密度，即37.7×16.3μg/cm2（D1），103.8×16.3μg/cm2（D2），198.2×40.0μg/cm2（D3）和471.8×32.7μg/cm2（D4）的随机取向纤维网络。通过观察在这些纳米纤维网络上培养的人诱导性多能干细胞来源的间充质干细胞（hiPS-MSC）的反应行为，研究者发现中等密度（D2）的纤维网络有利于细胞附着、扩散、肌动蛋白聚合、收缩和迁移。此外，Yes相关蛋白（YAP）的核定位和随后YAP响应性基因转录激活呈增加趋势，并且在D2上细胞增殖和胶原合成也得到了增强。然而，进一步增加纤维密度（D3，D4）会减弱纤维对细胞反应的诱导作用。上述结果丰富了研究者对于纤维密度对细胞行为影响的理解，揭示了细胞反应对纤维密度的依赖性。这项研究为精确设计仿生纤维支架铺平了道路，以实现增强的细胞支架相互作用和组织再生。