排列的亚微米纤维在组织工程中诱导干细胞增殖和分化方面发挥了重要作用。这种作用将大大有助于组织工程中三维组织培养的设计和应用。然而，完全理解和改变趋向性和弹性模量差异的纤维上干细胞增殖和分化之间的差异仍然具有挑战性。
诱导干细胞快速分化和成熟是组织工程的一个基本目标。到目前为止，各种微米和纳米尺度的不同形貌的电纺亚微米纤维已经被应用于研究地形对细胞功能的影响。研究表明，排列在亚微米纤维上的成纤维细胞与它们的基质平行排列，并增加肌动蛋白和粘着斑相关基因的产生。miRNAs是材料和细胞相互作用的基本因素，并与目标mRNA的3′非编码区结合。miRNA控制mRNA的降解或翻译抑制从而调控各种细胞功能。趋向性亚微米纤维会诱发具有生物功能的miRNAs失调。此外，巨噬细胞在生物材料植入后的免疫反应中的重要作用，而CD4参与胸腺T辅助细胞的发育，并触发单核细胞分化为功能成熟的巨噬细胞。其中，滤泡辅助T细胞（Tfh）是参与体液应答的CD4+T细胞的一个亚群，Tfh细胞是增强免疫应答的关键。BCL-6直接结合和抑制Tfh细胞中下调的基因用于迁移和获得替代的CD4+T细胞。TFH细胞的分化和功能取决于转录抑制因子BCL-6的表达，因此，BCL-6对于维持TFH的完整性必不可少。
本研究旨在明确不同弹性模数排列的随机纤维上骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和分化的差异原因，并通过BCL-6和miR-126-5P介导的调控机制来改变这种差异水平。结果表明，与无规则纤维相比，趋向性纤维中的磷脂酰肌醇(4，5)二磷酸发生了显著变化，其纤维结构规则，取向度良好，细胞相容性好，支架上细胞骨架规则，分化潜能高。弹性模数较低的趋向性纤维也有同样的趋势。BCL-6和miR-126-5p介导的调控机制改变了细胞中增殖分化基因的水平，使细胞的分布与低弹性模量趋向性纤维上的细胞状态基本一致。本工作揭示了两种纤维以及不同弹性模量纤维上细胞结构差异的原因。这些发现为理解组织工程中细胞生长的基因水平调控提供了更多的见解。该工作第一作者为东南大学生物科学与医学工程学院博士生高陈，并由东南大学熊非教授和安徽医科大学杨润怀副教授共同指导完成，论文“PIP2 Alteration Caused by Elastic Modulus and Tropism of Electrospun Scaffolds Facilitates Altered BMSCs Proliferation and Differentiation”目前已被《Advanced Materials》杂志接收并在线发表（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202212272）。
研究进展