DOI:10.1186/s13036-020-00249-y

包含细胞相互作用分子的杂化纤维垫提供了在伤口床上输送细胞和药物的功能，这有助于实现更好的疗效。在本研究中，通过共静电纺丝制备了一种壳聚糖（Ch）-聚乙烯醇（PVA）/蚕丝杂化纤维垫，并在该纤维垫上接种了骨髓间充质干细胞（MSCs）衍生的角质形成细胞以评估其体外和体内伤口愈合潜力。由于其结构、物理、生物学特性，所制备的杂化体有望促进伤口愈合。对该纤维垫的结构、力学和生化特性进行了相应的表征。纤维的形状均匀性和孔径表明其具有光滑且均质的结构。傅里叶变换红外光谱（FTIR）验证了Ch-PVA+Silk聚合物以及Ch-PVA或纯PVA基底的所有典型吸收特性。纤维的接触角和润湿性测定表明，与仅PVA相比，添加Ch和蚕丝基底的垫子具有中等的亲水性。通过共静电纺丝工艺以及对这些合成和天然聚合物的杂化，Ch-PVA+蚕丝纤维垫的力学性能显著提高。与PVA和Ch-PVA纤维相比，Ch-PVA+蚕丝纤维具有更高的细胞粘附和增殖能力。组织学分析和皮肤再生结果表明，这种新型纤维构建体可以作为皮肤替代物用于修复受损皮肤和再生医学领域。

图1.示意图显示（a）静电纺丝法制备杂化壳聚糖（Ch），聚乙烯醇（PVA）和蚕丝纤维垫的步骤，（b）及其在全厚度创面6切除大鼠模型中的应用，以评估预接种MSC衍生角质形成细胞的Ch-PVA+蚕丝纤维垫的创面愈合潜力。

图2.不同组成PVA（a，e），Ch-PVA（b，f）和Ch-PVA+Silk（c，g）纳米纤维的SEM照片（a，b，c）和正常尺寸分布（e，f，g）。

图3.PVA、Ch-PVA和Ch-PVA+Silk支架基底的FTIR光谱。

图4.PVA、Ch-PVA和Ch-PVA+Silk纤维垫的（a）润湿性，（b）接触角，（竖线：标准偏差；StDev，n=4）

图5.PVA、Ch-PVA和Ch-PVA+Silk纤维垫的（a）抗张强度，（b）杨氏模量，（c）应变断裂以及（d）体外降解率。（竖线：标准偏差；SDs，n=5）

图6.（a）在分化培养基中，第0天从小鼠分离的种子干细胞的形态，第18天由间充质干细胞分化为角质形成细胞的形态。（b）荧光素偶联抗体染色MSCs的流式细胞术直方图。黑色：未染色；红色：染色的细胞。（c）MSC衍生角质形成细胞在分化培养基中18天后，其角质形成细胞蛋白包括细胞角蛋白19（CK-19）、外皮蛋白（IVL）和波形蛋白（vim）的表达，小鼠表皮角质形成细胞作为阳性对照，MSCs在常规培养基中培养。用DAPI复染细胞核。

图7.（a，b，c）接种84小时后，MSC衍生角质形成细胞附着在纤维垫上的SEM照片。（d）通过MTT测定PVA、Ch-PVA，Ch-PVA+Silk纤维垫中角质形成细胞的细胞生长情况。（e，f，g，h）接种84h后，MSCs分化为角质形成细胞的DAPI染色细胞核的荧光图像。（a和e）Ch-PVA+Silk纤维垫，（b和f）Ch-PVA纤维垫，（c和g）PVA纤维垫，以及（h）传统的传代培养板（对照）。（竖线：StdDv，n=4，*p<0.05，**p<0.01，和＃：代表无显著差异）

图8.（a）实验组在不同时间的伤口收缩量,（b）治疗14天后愈合切口的H＆E和MT染色显微切片，红色粗箭头：结痂，细箭头：毛囊（皮肤附属物）再生，黑色粗箭头：表皮细胞再生。