摘要
功能化水凝胶已成为软组织工程的首选材料,然而组织-材料界面的生物学融合缺乏,制约了功能化分子的作用界面,限制了其整合再生效果。整合素是细胞向界面的主动黏附的关键受体,其配体RGD多肽的作用极大受空间调控。由此,我们提出了一种利用框架核酸(FNA)空间调控RGD改性水凝胶的策略,以期实现组织-材料界面重塑。
在微观层面验证机制,利用HUVEC评估FNA-RGD对细胞迁移、黏附及下游黏着斑(FA)形成的影响,以明确其激活整合素的能力。为验证该机制的修复功能,将FNA-RGD整合至透明质酸(HA)水凝胶中,利用小鼠全层皮肤缺损模型,评估材料促进组织-材料界面融合、血管化及整体愈合的作用。
相较于传统呈递方式,FNA-RGD能显著增强整合素的激活,具体表现为高效诱导HUVEC细胞的定向迁移、黏附,并驱动细胞骨架扩展与FA的组装。体内实验显示HA-FNA-RGD植入后,能引导宿主细胞向材料定向迁移渗透,在界面处形成高度活跃的再生微环境,最终体现为血管密度与成熟度的提升、创口愈合加速,实现了高质量的组织修复。
本研究成功开发了一种利用FNA空间调控RGD的水凝胶改性策略,成功强化了整合素激活与界面融合过程,为改善组织-材料界面提供了普适性方案,具有广泛的软组织再生应用前景。
