综述:从鳍到毛皮:解锁动物源性生物活性物质在伤口护理中的治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Medicine in Drug Discovery CS10.8

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  这篇综述系统探讨了动物源性生物活性物质(如肽、多糖、脂质)在伤口愈合中的治疗潜力,涵盖海洋生物(如海绵、鱼类)、两栖类(如蛙类)、节肢动物(如蜜蜂、蟑螂)和爬行类(如蛇、鳄鱼)等来源。通过分析体外(in vitro)和体内(in vivo)研究,揭示了这些化合物通过调控炎症、促进细胞迁移(如MAPK通路)、增强胶原沉积(如TGF-β/Smad通路)及抗菌(如cathelicidin肽)等多重机制加速伤口修复,尤其对慢性伤口(如糖尿病足溃疡)和感染性伤口具有应用前景。文章还讨论了可持续开发与伦理挑战,为转化医学提供新思路。

  

摘要

动物源性产物(如器官、分泌物、黏液)在传统医学中历史悠久,但现代医疗体系中常被忽视。近年来,研究者开始探索海洋生物、爬行动物、两栖动物和昆虫中生物活性化合物的潜力,为伤口护理提供创新解决方案。本综述基于体外和体内研究,系统分析了动物源性生物活性物质在伤口愈合中的药用特性,比较了其益处与局限性。文献表明,这些物质可调控炎症和组织再生相关的生物通路,目前临床试验正在验证其安全性和可行性。

1. 引言

皮肤作为人体最大的器官,承担保护、温度调节和免疫防御等功能。伤口(如烧伤、糖尿病足溃疡)严重影响患者生活质量,且抗生素耐药性加剧了治疗难度。天然产物因其低副作用和多样性成为药物开发热点,超过半数抗菌和皮肤科药物源自天然。动物源性生物活性物质通过调节中性粒细胞、巨噬细胞和生长因子(如EGF、VEGF)参与伤口愈合的四个阶段:止血、炎症、增殖和重塑。

2. 体外评估

体外模型(如2D/3D皮肤模型)用于研究生物活性物质对细胞迁移、增殖和细胞外基质(ECM)沉积的影响。例如,蛙类(Odorrana andersonii)分泌的OA-GL12肽(2–10 pM)通过上调TGF-β1促进角质形成细胞迁移;鱼类胶原肽(如尼罗罗非鱼皮来源的MCPs)在50 μg/mL浓度下加速伤口闭合,效果媲美人重组表皮生长因子(rhEGF)。贝类(Pinctada martensii)提取的肽FAFQAEIAQLMS通过分子对接证实与FGFR1、MMP-1等伤口愈合蛋白高亲和力。

3. 体内评估

啮齿类动物模型(如小鼠、大鼠)显示,动物源性物质可显著促进急性或慢性伤口愈合。例如:

  • 两栖类:蛙(Odorrana andersonii)的OA-GP11d肽(10 nM)通过激活MAPK通路加速全层皮肤缺损修复。
  • 爬行类:鳄鱼油富含油酸和棕榈酸,下调IL-6等炎症因子,同时上调TGF-β1和VEGF-α。
  • 节肢动物:蟑螂(Periplaneta americana)多糖-壳聚糖薄膜(PAPCF)对铜绿假单胞菌具抗菌活性,并增加胶原沉积。

4. 药理作用机制

4.1 海洋生物来源

  • 棘皮动物:海参(Stichopus japonicus)的SCP蛋白(50 μg/mL)促进HaCaT细胞增殖。
  • 甲壳类:对虾中提取的几丁质通过抗氧化作用保护伤口免受ROS损伤。
  • 鱼类:蛇头鱼(Channa striata)的striatin肽(50 μg/mL)增强成纤维细胞活性。

4.2 两栖类与节肢动物

蛙类抗菌肽(如brevinin-2PN)通过TLR4/NF-κB通路抑制炎症;蜜蜂蜂毒肽melittin(0.5 mM)加速上皮化。

4.3 爬行类与软体动物

蛇蜕皮(SSS)中的角蛋白和微量元素(Zn、Cu)促进血管新生;螺类黏液多糖(如Achatina fulica)通过降低MDA水平抗氧化。

5. 挑战与未来方向

稳定性与伦理:肽类易被酶降解,需纳米载体(如金纳米颗粒)优化递送。过度捕捞威胁生态,需发展可持续养殖或重组技术。宗教因素(如伊斯兰教对蛙类制品的限制)也需考量。
技术创新:AI预测活性(如机器学习分析肽序列)、类器官模型替代动物实验,以及多组学(基因组学-蛋白质组学)联用将推动临床转化。

6. 结论

动物源性生物活性物质为伤口治疗提供了多靶点、低毒性的候选方案,但其标准化生产和伦理合规性仍需突破。跨学科合作是解锁其潜力的关键。

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