天然化合物:锯齿型自组装肽对受损大脑的再生

来源：原创网站2022-01-17 22:55

在一项新的研究中，来自东京医科齿科大学和日本东京农业科技大学的研究人员开发了一种锯齿肽，它可以发挥细胞外基质的基本功能，从而用作损伤组织再生的人工细胞外基质。

2022年1月17日/Bion/-事实证明，在模拟伤口愈合所涉及的生物结构的人造材料中再现自然生理过程是一项持久的挑战。主要问题是对促进细胞生长的适当功能进行建模，过于简化的框架无法反映复杂的交互网络。

在一项新的研究中，来自东京医科齿科大学和日本东京农业科技大学的研究人员开发了一种锯齿肽，它可以发挥细胞外基质的基本功能，被用作损伤组织再生的人工细胞外基质。相关研究成果最近发表在《自然通讯》杂志上，标题为“用于嵌入式脑再生的拼图状自组装肽水凝胶的高效蛋白质掺入和释放”。

细胞外基质作为一种生物分子网络，有利于控制和协调各种细胞事件，如粘附、信号分子迁移和组织修复。它通过结合和释放分泌蛋白来实现这一目标，包括刺激细胞生长的生长因子。尽管已经报道了许多用于组织再生的人工细胞外基质，但很少有研究探索开发能够整合和释放分泌蛋白的基于肽的细胞外基质模拟器，这是这些作者旨在解决的问题。

该论文的合著者、东京医科齿科大学的Itsuki Ajioka博士说，“由于其细胞粘附性和降解成具有确定化学组成的分子的能力，自组装水凝胶在临床应用中具有巨大潜力。然而，很难将整合和释放分泌蛋白的能力结合起来。这是我们在设计手动ECM时努力克服的挑战。”

JigSAP标记的EGFP蛋白的高效整合与缓释，图片来自Nature Communications，2021，DOI :10.1038/S41467-021-26896-3。

为了做到这一点，这些作者设计了一种锯齿形状的自组装肽(JigSAP)，它模拟了细胞内蛋白质糖蛋白a燕尾形包装基序的疏水表面。Jigsap在生理条件下形成一种具有均匀分布纤维的水凝胶。这些纤维的排列使血管内皮生长因子得以整合和释放，从而促进小鼠模型的再生治疗效果。

合著者东京农业科技大学的田崎敬浩村冈解释说，“我们基于已知引起纤维形成构象转变的结构基序合理设计了JigSAP，这些结构基序存在于同二聚体蛋白(如糖蛋白A)中。我们对水环境中JigSAP的表征显示了纤维在水凝胶中的适当分布，并提供了有利的特性，使其能够模拟组织修复所需的天然ECM功能。”

注射吉格萨普和血管内皮生长因子，可以刺激新血管的生长，可以增强小鼠模型中血管的形成。在评估这些小鼠治疗后运动技能的测试中，它们在治疗一周后也显示出一些功能恢复。

阿吉卡说，“我们的技术只需要简单设计各种蛋白质，由JigSAP整合释放，但可以广泛应用于靶向给药、组织重建框架和蛋白质持续释放。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

Atsuya Yaguchi等人。自然通讯，2021，doi :10.1038/s 1467-021-26896-3。

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