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目的:原位组织工程旨在激发机体内源性创伤愈合能力,募集干细胞归巢,促进组织修复再生。本课题组前期研究证实,与单独应用两种因子和同时合用两者相比,早期应用碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblastgrowth factors,bFGF)后期应用骨形成蛋白-2 (bone morphogenetic protein-2,BMP-2)可以促进人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)增殖、趋化和定向成骨分化,但如何实现bFGF和BMP-2的有效序贯控释是迫切需要解决的问题。静电纺丝(electrospinning)技术在组织工程及药物控释方面有着广泛应用。本研究拟通过静电纺丝技术构建可以序贯释放bFGF和BMP-2的壳-芯纤维支架材料,在早期释放bFGF以促进干细胞的增殖和迁移,在中后期释放BMP-2,利于干细胞的骨向分化,从而协同调控干细胞的生物学活性,为原位组织工程临床转化提供重要的科学依据。方法:通过静电纺丝技术制备负载bFGF和BMP-2双因子的壳-芯纤维支架;通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、荧光染色、傅里叶红外光谱仪(Fourier-transform infrared spectroscopy,FTIR)、接触角测试及力学测试对纤维支架进行表征检测;通过酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测bFGF和BMP-2的释放动力学特征;将PDLSCs接种于负载bFGF和BMP-2双因子的壳-芯纤维支架后,通过CCK8、Transwell实验研究纤维支架对PDLSCs增殖、迁移能力的影响;通过激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)和SEM观察PDLSCs在支架上的形态;通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测试及实时定量PCR检测成骨相关基因ALP、runt相关转录因子2 (runt related transcription factor 2,Runx2)、骨唾液酸蛋白(bone sialoprotein,BSP),骨桥蛋白(osteopontin,OPN)和骨钙素(osteocalcin,OCN)表达来研究载因子支架对PDLSCs成骨分化能力的作用。结果:成功制备负载bFGF和BMP-2的壳-芯结构纤维,相互交错呈现出三维网状结构,且纤维形貌均一。同时,电纺支架很好的保留了原材料的特征基团,具有良好的亲水性,可以提供足够的力学支撑并能够实现bFGF与BMP-2的序贯释放。支架表现出良好的生物相容性,模拟了细胞外基质(extracellular matrix,ECM),并能够显著促进PDLSCs的增殖、趋化、ALP活性及成骨相关基因表达(P<0.05)。结论:电纺bFGF和BMP-2的壳-芯纤维支架可实现bFGF和BMP-2的序贯释放并能保持其生物活性,实现早期促进PDLSCs增殖、迁移,晚期定向诱导其成骨分化,从而原位牙周组织工程提供了具有广阔应用前景的治疗策略。