近日，东南大学医学院张薇/陈佳林团队在国际权威学术期刊Advanced Materials在线发表题为Silk fibroin and sericin differentially potentiate the paracrine and regenerative functions of stem cells through multiomics analysis的研究论文，报道了蚕丝材料-干细胞相互作用的最新进展。东南大学医学院博士生张雅楠、拔尖创新班本科生盛仁旺和副教授陈佳林为该论文共同第一作者，东南大学医学院副教授张薇为独立通讯作者。
中国作为最早缫丝养蚕的国家，孕育的蚕丝文化源远流长。随着科技的进步及多学科的交叉融合，蚕丝的应用已不局限于传统的纺织领域，其在组织工程和再生医学领域亦展现出巨大的潜力。然而，既往研究主要聚焦于蚕丝材料的生物物理信号对细胞行为和组织再生的作用，而忽略了其固有的生化信号的影响。蚕丝材料本质上是由氨基酸等化学分子组成，理论上能够提供生化信号来影响细胞行为和功能，进而调控组织修复再生。从化学组成上看，蚕丝是一种天然的蛋白质聚合物，主要由核心的丝素蛋白（SF，70–75%）和外周包裹的丝胶蛋白（SS，25–30%）组成。虽然基于SF和SS的生物支架在多种组织修复和再生应用中显示出积极作用，但其固有生化信号对细胞功能和组织再生的整体影响仍有待阐明，特别是在高通量分子水平上。
在这项工作中，研究团队首次通过多组学测序全面揭示了SF和SS对人间充质干细胞（MSCs）生物过程和信号通路的影响，发现SF和SS分别通过Integrin/PI3K/Akt和糖酵解信号通路显著增强间充质干细胞（MSCs）的旁分泌功能。这些功能涉及细胞外基质沉积、血管生成和免疫调控等组织再生关键过程。研究团队进一步在体内外验证了SF和SS介导的旁分泌信号可通过调节皮肤微环境中多种常驻细胞（包括成纤维细胞、内皮细胞和巨噬细胞）的行为和功能，有效促进皮肤再生。其中，SF展现出优越的免疫调控功能，是一种更具潜力的、可用于皮肤等多种组织修复再生的MSCs载体材料。
据悉，该工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、山东省重点研发计划、东南大学至善青年学者等资助。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202210517
供稿：医学院