“肽”与金纳米粒子强强联合!最新研究开发出GHK三肽加持自组装肽 |
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“肽”与金纳米粒子强强联合!最新研究开发出GHK三肽加持自组装肽-金纳米颗粒杂化物,双管齐下促进伤口愈合与光热抗癌
来源:100医药网 2025-03-19 10:53
研究开发出GHK三肽功能化的超分子肽纳米纤维-金纳米颗粒杂化物,其在伤口愈合和光热治疗方面表现出色,体内分布特性良好,为癌症治疗和组织修复提供了新策略。生活里,受伤是常有的事,大家肯定都盼着伤口能快点好起来,免受疼痛折磨,也不用担心留疤影响美观。而癌症,更是无数患者和家庭的噩梦,每一种新疗法的出现,都承载着他们对抗病魔的希望。
就在最近,ACS Appl Mater Interfaces刊登的一项研究Self-Assembled Peptide-Gold Nanoparticle 1D Nanohybrids Functionalized with GHK Tripeptide for Enhanced Wound-Healing and Photothermal Therapy为伤口愈合和癌症治疗带来了令人惊喜的新突破。
在微观的生命活动里,金属离子和蛋白质之间的相互作用可太重要了。许多蛋白质需要金属离子的帮忙,才能顺利完成电子转移、物质运输和催化反应这些关键任务。受此启发,科研人员尝试把金属辅助的超分子组装技术应用到生物医学领域。其中,GHK三肽因为有促进伤口愈合、减轻炎症和帮助细胞再生的潜力,备受关注。可它在生理环境里不太稳定,治疗效果也有限,这就像一道跨不过去的坎儿,阻碍了它在临床上的广泛应用。
为了解决这些问题,研究团队设计合成了一种新型的超分子肽纳米纤维-金纳米颗粒杂化物,给它接上GHK三肽来增强功能,期待能取得更好的治疗效果。
研究人员成功制备出一系列短肽,这些短肽能自发组合形成一维纳米结构。肽的序列不一样,纳米结构也会有所不同。比如说,添加Thr(苏氨酸)后,纤维的直径会增加。而且,带有Lys(赖氨酸)残基的肽纤维更容易相互聚集,形成束状结构,并且这类肽纤维里 -折叠结构的占比相对较高。这些结构上的特点,对纳米杂化物后续的性能发挥起着重要作用。
图 1:短肽自组装行为及结构特征分析
研究Au ⁺离子与肽的结合过程以及纳米颗粒的形成时发现,Au ⁺离子和肽结合之后,会改变肽的结构,让 -折叠结构变得更加稳定。通过TEM(透射电子显微镜)观察可以看到,Thr能促使Au NPs(金纳米颗粒)生长得更有序,排列得也更整齐。最终得到的纳米杂化物在520 nm左右出现一个尖锐的吸收峰,这个特殊的光学性质对后续的光热治疗效果有着至关重要的影响。
图 2:肽纳米纤维-Au NP杂化物的微观结构与光学性质
在探究伤口愈合效果的实验中,研究人员选用NIH-3T3成纤维细胞进行划痕伤口愈合实验。结果发现,Fmoc-FFKGHK + Au NP和Fmoc-FFK(T)GHK + Au NP这两种纳米杂化物表现十分出色。在15小时内,它们的伤口闭合率分别达到87.3 1.9%和88.6 6.7%,比其他对比组高出许多。深入研究后发现,这主要是因为其表面带正电的Lys残基。这些残基可以和细胞膜上带负电的部分相互吸引,不仅让肽纤维更好地附着在细胞膜上,还能吸引或激活巨噬细胞释放生长因子,进而显著加快了伤口的愈合速度。
图 3:肽纳米纤维-Au NP杂化物的伤口愈合效果评估
在光热治疗效果方面,含有Thr的肽纳米纤维-Au NP杂化物展现出了强大的光热转换能力。在635 nm激光的照射下,Fmoc-FFK(T)GHK + Au NPs和Fmoc-FFK(T)HG + Au NPs的光热转换效率分别高达44.3%和41.3%,远远超过其他对照组。凭借这种高效的光热转换能力,它们能够有效地杀死MCF-7细胞和人癌类器官,而且纳米杂化物的浓度越高,对的杀伤效果就越显著。
研究人员还对纳米杂化物在体内的分布情况进行了研究,发现Fmoc-FFK(T)GHK + Au NPs进入体内后能快速分散开来,主要通过肾脏和肝胆系统排出体外。这一特性保证了它具有良好的生物相容性,大大降低了在体内长期积累的风险。
图 4:Fmoc-FFK(T)GHK + Au NPs在体内的生物分布情况分析
总体而言,这种用GHK三肽功能化的纳米杂化物,在伤口愈合和光热治疗方面都展现出了巨大的潜力。从体外实验显著的伤口愈合效果,到体内实验良好的生物分布特性,都为它未来应用于临床提供了有力的支持。相信随着研究的不断深入和技术的持续进步,这种纳米杂化物将会从实验室走进医院,为受伤的患者带来更高效的伤口愈合方案,为癌症患者带来新的希望,为人类的健康事业贡献重要力量。(100yiyao.com)
参考文献:
Jeon N, Kim L, Choi SG, et al. Self-Assembled Peptide-Gold Nanoparticle 1D Nanohybrids Functionalized with GHK Tripeptide for Enhanced Wound-Healing and Photothermal Therapy.ACS Appl Mater Interfaces. Published online February 28, 2025. doi:10.1021/acsami.4c21924
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