理解细胞和生物材料之间相互作用的分子机制,对深入研究组织工程和开发仿生工程化生物材料起着至关重要的作用。整合素(integrin)是细胞表面黏附分子,介导细胞与细胞以及细胞与细胞外基质间的相互作用,影响细胞内外信号的转导,调控细胞的增殖、分化、迁移以及细胞骨架的重排,甚至在细胞癌变与转移过程中也起着重要的作用。聚羟基脂肪酸酯(PHA)材料在再生医学领域中的应用研究取得了长足的进展。PHA作为支持细胞体外培养的材料基质,它的表面性质对细胞的生物学行为有着重要的影响。在本研究中,我们主要研究了PHBHHx-PHBV基质表面的粗糙程度对人脂肪干细胞黏附、增殖以及对整合素信号通路表达调控的影响,力图从分子水平来研究细胞和PHA材料基质表面的相互作用机制。我们通过CCK-8检测细胞的黏附情况,发现脂肪干细胞更容易黏附在光滑平整的PHA基质上并且在光滑面的增殖速率明显高于在粗糙面上生长的细胞。通过扫描电子显微镜对细胞进行观察显示了粗糙面材料基质对细胞的骨架形态有影响,在光滑面生长的细胞细胞呈纺锤状,而在粗糙面上生长的细胞多边状且和基质材料有相融合趋势。为了研究基质粗糙度对脂肪干细胞整合素信号通路调控的影响作用,我们借助实时定量PCR技术分析了整合素亚基α2,α5,αv,β1以及β3表达水平的变化,结果显示整合素亚基α2,α5和β1在粗糙度不同的材料基质表现出显著差异性表达。通过Western Blot实验检测细胞内整合素信号通路下游信号分子FAK,p-FAK,Paxillin和Vinculin的表达,发现在光滑面上生长的细胞FAK磷酸化水平明显上升,FAK是整合素信号通路关键的信号分子,通过自身磷酸化实现信号的转导。细胞骨架相关蛋白Vinculin和Paxillin的表达量在光滑面也明显偏高。因此,我们的实验结果提示生物材料基质表面的粗糙程度对细胞黏附和增殖造成的影响可能与整合素信号通路相关。