背景:丝素蛋白是一种从蚕丝中提取出来的天然大分子蛋白,由于其优越的机械性能、低免疫原性等特性,在骨再生领域得到了广泛的应用。而将丝素蛋白分子制备成生物材料过程中最基本的步骤是将丝素蛋白分子内部的无规则卷曲构象转化为稳定的β折叠构象,使材料不溶于水,得以应用于生物实验。但是β构象转化的效率高度依赖于所采用的加工方法,不同的研究所使用的丝素蛋白膜的构象各不相同,目前并没有明确报道丝素蛋白的构象对于材料的影响及细胞成骨的影响机制研究。目的:探究丝素蛋白构象对材料性能的影响,探究清楚材料构象对干细胞成骨行为的影响机制。方法:通过不同温度的水蒸气交联丝素蛋白膜,使不同比例的分子构象由无规则卷曲转换成β折叠,相应地诱导形成低β,中β与高β三组丝素蛋白材料。用扫描电子显微镜、原子力显微镜等仪器检测材料理化性能。在外界超声刺激下检测材料表面稳定性并通过免疫荧光,ELISA等方法检测材料表面纤连蛋白FN的吸附能力及稳定性。材料表面孵育骨髓间充质干细胞,免疫荧光、q RT-PCR等方法检测细胞内机械信号转导通路的相应改变,最后采用ALP检测、茜素红染色、免疫荧光、q RT-PCR等方法检测材料表面干细胞的成骨能力,串联起整条信号轴的机制改变。结果:通过改变水蒸气的温度交联成功制成了高、中、低三种β折叠含量的硬质丝素蛋白材料。材料学方法检测发现三组材料具有相似的化学组成,表面形貌及润湿性无明显差异。当用纤连蛋白作为吸附的模型蛋白时,观察发现蛋白初始黏附无明显差异,但当在外界一定的刺激下时,结果显示吸附蛋白与材料界面的稳定性随着丝素蛋白基底的β折叠含量的增加而提高。此外,在不同构象的丝素基底上培养的骨髓间充质干细胞,进行免疫荧光染色发现高β组材料相比于低β组来说:1)表面细胞骨架相关的黏着斑面积更大,2)细胞骨架排列更有序,3)细胞伸展更细长。且在高β组细胞Vinculin激活相关基因m RNA表达水平更高,YAP/TAZ和RUNX2也随着β组分的增加核转运趋势越多,最后成骨检测发现高β组材料相比于低β组,其表面细胞的成骨分化能力更好。结论:丝素蛋白材料基底的β-折叠构象通过调节吸附的蛋白-材料界面的稳定性影响了体外培养的骨髓间充质干细胞的成骨分化,该过程通过纤连蛋白-黏着斑-细胞骨架这一条机械信号传递轴和随后的细胞内机械信号转导而进行。β含量越高,丝素蛋白膜的表面越稳定,成骨性能越好。