自组装肽(JigSAP)解决了组织再生的难题

时间：2022-01-18 00:00:00 来源：网络整理

东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员开发了一种新的材料，利用锯齿状肽作为细胞外基质，用于损伤组织的再生

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用人造材料模仿伤口愈合过程中的生物结构，重新创造本国的生理过程，已被证明是一个持久的挑战。主要的问题是对促进细胞生长的适当功能进行建模，以及过于简化的框架不能反映复杂的交互网络。来自日本的研究人员可能已经找到了这个谜题的答案。

在本月发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项研究中，东京医科和牙科大学(TMDU)的一个研究小组开发了一种锯齿状的肽，它执行细胞外基质(ECM)的基本功能，作为一种人工ECM用于受伤组织的再生。

ECM是一个生物分子网络，促进各种细胞事件的控制和协调，如黏附，信号分子的迁移和组织修复。它通过结合和释放分泌的蛋白质来实现这一点，包括刺激细胞生长的生长因子。尽管有许多关于组织再生的人工ECM的报道，但很少有研究探索基于肽的ECM模拟物的发展，这种模拟物可以吸收和释放分泌的蛋白质，这是TMDU的研究团队旨在解决的问题。

该研究的资深作者Itsuki Ajioka说:“由于它们的细胞粘附特性和降解成化学定义的分子的能力，自组装水凝胶在临床应用中具有巨大的潜力。”“然而，很难结合结合和释放分泌性蛋白质的能力。这是我们在人工ECM设计中努力克服的一个挑战。”

为此，研究人员设计了一种锯齿状的自组装肽(JigSAp)，它模仿细胞内蛋白糖蛋白a的燕尾排列基序的疏水表面。JigSAp在生理条件下形成了纳米纤维均匀分布的水凝胶。这些纤维的排列使血管内皮生长因子(VEGF)的掺入和释放，促进了小鼠中风模型的再生治疗效果。

东京农业科技大学的高级合作者Takahiro Muraoka解释说:“我们根据已知的结构基序合理地设计了JigSAp，这些结构基序会发生构象转变，导致纳米纤维的形成，这些结构基序在同型二聚体蛋白(如糖蛋白A)中被发现。”“我们对JigSAp在水环境中的表征表明，水凝胶中有适当的纳米纤维分布，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。”

在小鼠中风模型中，注射JigSAp和vegf——刺激新血管的生长——表明血管形成增强。在一项评估小鼠治疗后运动技能的测试中，这些小鼠在治疗一周后也表现出一些功能恢复。

Ajioka说:“因为我们的技术只需要简单的设计各种蛋白质，这些蛋白质将被JigSAp整合和释放，所以这种方法可以广泛应用于靶向药物传递、组织重建框架和蛋白质持续释放。”

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