DOI: 10.1002/pat.5083

经过近三十年的努力，组织工程已成为重建医学研究中治疗非自愈性骨损伤和病变的最重要方法之一。在本研究中，通过静电纺丝制备了用于骨组织工程的纳米纤维复合支架，其中含聚乳酸（PLLA）、氧化石墨烯（GO）和骨形态发生蛋白2（BMP2）。经结构评估后，将脂肪组织来源的间充质干细胞（AT-MSC）用于检测支架的生物学行为和成骨诱导特性。所有制备的支架均具有纳米纤维结构、相互连接的孔、无珠子且力学性能良好。但是与PLLA和PLLA-GO相比，在PLLA-GO-BMP2纳米纤维支架上检测到最佳的生物学行为，包括细胞附着、蛋白质吸附和支持细胞增殖。此外，在PLLA-GO-BMP2纳米纤维支架上生长的AT-MSCs中，其ALP活性、钙含量和骨相关基因标志物的表达水平也随着在其他支架上生长的细胞的压缩而显著提高。事实上，在PLLA纳米纤维支架结构中同时存在的GO和BMP2因子具有协同作用，因此组织工程在修复骨病变方面具有广阔的应用前景。

图1.在基础培养基中，脂肪组织来源的间充质干细胞（AT-MSCs）培养在组织培养聚苯乙烯（TCPS）上（A），茜素红染色成骨分化的AT-MSCs（B），油红染色成脂分化的AT-MSCs（C）。通过SEM观察PLLA（D）、PLLA-氧化石墨烯（GO）（E）和PLLA-GO-BMP2（F）纳米纤维支架的结构形态[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图2.通过拉伸试验获得的PLLA（A）、PLLA-氧化石墨烯（GO）（B）和PLLA-GO-BMP2（C）纳米纤维支架的力学性能，以及14天期间BMP2在PLLA-GO-BMP2纳米纤维支架上的累积释放曲线[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图3.脂肪组织来源的间充质干细胞在PLLA（A）、PLLA-氧化石墨烯（GO）（B）和PLLA-GO-BMP2（C）纳米纤维支架表面上培养的SEM图像

图4.在包括PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2在内的不同支架上进行细胞附着（A）和蛋白质吸附（B）分析。脂肪组织来源的间充质干细胞（AT-MSCs）在PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2纳米纤维支架上培养10天的存活率和增殖率（C）。在成骨培养基上培养7天和14天后，测定在PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2纳米纤维支架上培养的AT-MSCs的ALP活性（D）和钙含量（E）。组之间的显著差异（P<0.05）用星号表示

图5.在成骨培养基上培养7和14天后，在PLLA、PLLA-氧化石墨烯（GO）和PLLA-GO-BMP2纳米纤维支架上培养的脂肪组织来源的间充质干细胞（AT-MSCs）中成骨基因标记物的相对表达。组之间的显著差异（P<0.05）用星号表示