食物来源的Crassostrea gigas肽自组装超分子，用于无疤痕愈合
" M" T; H1 w2 P }科研进展; K! |; k& M; B; g9 K3 u6 F" n- H
/ H4 r5 W+ f5 g% y# }1 i8 D' M
6 H. ]3 X; Y4 P1 ?* g8 @$ _导读* z3 [! J6 t4 c4 m
肽自组装材料因其优异的功效而被认为是组织工程的优秀候选者。然而，由于其功能单一、得率低、来源有限等原因，其开发和应用受到严重限制，迫切需要探索多功能活性肽自组装材料的新策略。基于此，山东大学海洋学院陈景帝教授团队受化学合成和生物材料制备的一锅法以及随机肽自组装策略的启发，利用可控酶解富集肽技术，创新性地制备了来自Crassostrea gigas肉的多功能随机自组装多肽超分子材料（CNPs）。研究成果以“Food-derived Crassostrea gigas peptides self-assembled supramolecules for scarless healing”为题发表在《Composites Part B: Engineering》上。8 L) e1 Z% g2 z+ g. C
7 b: c) M7 h" d" B, u
01
. Y) V+ C) ^5 A研究亮点2 c: }& ^" v3 q( a: [+ p
Research Highlights
/ u+ W1 t+ {- n- v& R) m9 i; h) I3 Y; E. K8 W
6 I: }& `1 R4 f
•首次利用可控酶解富集肽技术制备海洋贝肉多肽自组装超分子材料。
4 R% l9 z3 y- G: M; [! i; j# P6 ^1 U. m# G. V& h/ ]
•体外功能活性实验结果表明，CNPs具有多种生物活性。4 u1 x" i5 _2 b
•口服和涂抹两种给药CNPs均可实现无痕愈合效果。7 ?7 B; |. ~+ S8 [6 G
•CNPs对内脏器官和肠道菌群具有全面的生物安全性
' c4 e1 [; `. J( ^2 n/ O( I) [02
9 ?+ _+ c1 k% a2 A9 D7 C, y; h研究结论) q8 p8 @7 }1 p/ M
Research concluions
- H6 g( M& |$ M# m! @2 B( z
1 n8 N6 ~7 K) k. Y6 N( i7 W5 E+ p( c" K8 n3 D3 B8 `; [
研究团队从Crassostrea gigas肉中提取的CNPs由<3KDa并具有特征序列的多肽随机自组装而成。尽管CNPs两种给药的治疗过程存在时间差异，但最终的组织修复效果没有差异。体外愈合活性验证系统证明，CNPs具有抗氧化剂、促凝血剂和促进表皮细胞增殖的作用，进而在体内实验中有效地抑制了炎症反应，促进了血管再生，加速了上皮化的进程，平衡了伤口I/III胶原蛋白的组成比例，表现出无痕愈合的优良特性。有趣的是，口服CNPs不会干扰肠道菌群稳态，且具有潜在的功能价值。
; W% n' J' h% S, k; p* U4 @03" @$ h# |4 i# g8 @" Q" Z
图文赏析
0 g+ C7 C8 f2 H- ~: a; J
2 @. x8 R& w* ]' n, {5 QPicture appreciation
* D( h$ F4 j; C( C4 Q0 ?" j
" k4 m4 r1 E9 B. c& a
' k& H% C$ O& B* j$ @0 k# s) l2 ~, ?3 V: J+ E/ c
& Z* t7 T5 g* W4 I! K图1.（A）不同pH值对不同浓度CNPsCD光谱的影响。（B）CNPs的SEM（i.）和 AFM（ii.）图像。& h4 I% ~2 ?; B: y8 N+ c/ v) I
9 B! J5 _3 s7 ]/ L
" I" y: [, s( b, B6 m9 l- l3 H% b图 2.CNPs的自组装机理。8 F- i6 L. X: l7 d) C- p
3 D6 H# ]) o- _ O, I! m
" d( H/ c" q. v( }图 3.评估CNPs的体外促愈合能力。
; V( H4 U' B6 ^% o7 F, F$ ]. R% [; Q1 @ ]6 `
) W4 G, e3 I) Z/ _图 4.CNPs的两种给药途径对小鼠皮肤伤口的影响。
2 A& s5 I5 n% k4 t9 z. e
$ z7 [+ L" p( C [# S. s* e Q( a, F, Q( p* c& Q
图 5.CNPs对小鼠皮肤伤口的免疫组织化学分析。
3 K; p3 a) k2 c5 f) x- p- {& X) @/ j0 D$ I" s- l9 H
) A, I' }+ m7 Q' e
图 6.CNPs对胶原蛋白和疤痕形成的影响。
! n R" v. E6 f& v& Z4 {; F0 {% J! m' z6 }' u! y
+ W' ?2 ?& y7 _) ~$ k
图 7.CNPs与FGFR1体系的分子对接结果。
9 v8 V5 A* V* u+ J) o7 i9 x' W/ U4 [6 T! v1 V, o
4 W( B( Y+ c) [+ P图 8.小鼠CNPs的生物安全性评估。
9 G& P' z1 E$ H. }04
7 Y+ O5 s+ A4 f6 B; }7 f学术价值! l- b( u; u y% @7 E/ `
academic value- n* G) F3 [- }/ R
' Y9 s9 X" j8 [* b0 x& e; ~
8 @, C0 Y# O: Y8 j* Y* \2 `
自组装肽是开发新的创伤愈合生物材料的一种很有前途的试剂或模板，这引起了人们越来越多的关注。但值得注意的是，自组装肽的来源和应用较少。在“食品-材料”学科交叉的推动下，我们受化学合成和生物材料制备的一锅法以及随机肽自组装策略的启发，重新审视酶法制备生物活性肽的富集肽技术工艺，创新性地制备出具有pH响应性多功能随机自组装多肽超分子材料。这将为食源性自组装多肽制备及多肽自组装超分子材料提供了一种新的思路和策略。, N. K; z: G4 K4 {% J0 u1 S( j9 P
05
5 a2 n$ q( H2 c8 V |: E团队重要成员介绍
4 @9 w4 d2 I. T5 x; yMember profile/ o; i# w& _9 b) F* E
" f" Y" [2 t' u% F4 R- @8 D+ u2 |
& s: M7 x% M, _7 I3 p S& k: c2 \& m
( P& z* S% B8 D1 G! X1 }; {3 ^% ?9 }: X
陈景帝（通讯作者），山东大学海洋学院教授、博士生导师，国家科技专家库成员，山东大学杰出中青年学者、美国哥伦比亚大学访问研究员、山东省智库决策咨询专家，国家重点研发计划 “诊疗装备与生物医用材料”重点专项答辩评审专家，QS、泰晤士、US News等世界大学排名调查受邀专家，“互联网+”全国总决赛评审专家等。获Elsevier出版社“Top 50 Highly Cited Articles By Chinese Mainland Authors”、Bioactive Materials年度Best Paper Award、教育部高等学校科学研究优秀成果奖一等奖（代表作2）、《中国组织工程研究》优秀审稿专家、山东省海洋科技创新奖基础研究类二等奖。积累发表包括Chemical Engineering Journal、Biomaterials等交叉学科领域著名期刊上发表论文90余篇，申请发明专利57项（已授权29项）。
6 n" R- ]. P- P: A$ j$ y5 o# Y2 l$ q# f) y/ Z
" i' p0 A/ R i- B a
杨发明（第一作者），山东大学海洋学院博士二年级，主要从事海洋多肽自组装超分子材料制备与功能研究，近五年以第一作者分别在Composites Part B: Engineering、International Journal of Biological Macromolecules等杂志发表SCI论文9篇，在审专利7项。* A5 ]1 u. T. s+ e/ R, {
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2022.110265. i( {0 h' V$ O1 W4 M
7 q' B s3 f4 K. E! j, `0 X/ y3 G9 d) S' L, ^; |, @' `0 G5 a3 f4 O& _
) I5 G1 g8 F3 n- O( b) I. d; m
信息来源：山东大学。+ a5 n' f# i& Y" R% a
|
$ m( q b6 ~: Q! d n% h0 Q
2 @4 {* J/ E/ T; Q$ e) a c
1 n r: ^" C8 b, F
# V$ L/ m9 }6 f, }$ Z
0 Q( X* Z+ E3 Z
' j) G, x! i6 k2 w8 R/ ~
9 f7 h. e- q$ `2 r/ N$ V* O$ M
