新型 α- 螺旋肽 PS77:源自传统中药穿山甲鳞片的靶向抗炎生物材料研究及其治疗潜力

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Immunologic Research 3.3

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  慢性炎症治疗面临现有药物局限,研究人员聚焦新型抗炎肽 PS77。该肽源自中药穿山甲鳞片,呈 α- 螺旋结构,在 TNF-α 诱导的 HaCaT 细胞模型中显著降低 IL-8 和 MMP-3 表达,调控 BMP、TGF-β 通路,为靶向抗炎生物材料研发及炎症管理提供新方向。

  
炎症是机体抵御病原体和损伤的重要保护机制,但失控的慢性炎症会引发类风湿性关节炎、炎症性肠病甚至癌症等多种疾病。当前的抗炎疗法如非甾体抗炎药(NSAIDs)和皮质类固醇,常存在疗效有限、副作用明显等问题,亟需开发兼具高效与安全性的新型抗炎药物。同时,生物材料与抗炎疗法的交叉领域虽前景广阔,但现有材料存在靶向性不足、生物相容性有限等挑战,肽类生物材料因特异性强、毒性低等优势成为研究热点,而传统中药(TCM)则为挖掘新型生物活性肽提供了宝贵资源。

温州肯恩大学(Wenzhou-Kean University)的研究人员从传统中药穿山甲鳞片(Squama Manitis)中发现并合成了新型 α- 螺旋肽 PS77,通过体外 TNF-α 诱导的人角质形成细胞(HaCaT 细胞)炎症模型,揭示了其显著的抗炎特性及作用机制。该研究发表于《Immunologic Research》,为靶向抗炎生物材料的研发及炎症性疾病治疗开辟了新路径。

研究采用的主要技术方法包括:通过固相肽合成法(SPPS)化学合成 PS77 并进行结构表征;建立 TNF-α 诱导的 HaCaT 细胞炎症模型,利用细胞计数试剂盒 - 8(CCK-8)检测细胞活力;采用酶联免疫吸附测定(ELISA)量化 IL-8 和 MMP-3 表达;对 PS77 处理组和对照组细胞进行全转录组测序,结合生物信息学分析差异表达基因(DEGs)及富集通路。

一、PS77 的合成与表征


研究人员通过固相肽合成法成功合成了 PS77,该肽由 13 个氨基酸组成,分子量为 1622.92 Da。结构分析证实其具有 α- 螺旋结构,这一结构由主链氨基与羧基间的氢键稳定,与生物活性和稳定性密切相关。高效液相色谱(HPLC)显示其纯度达 95.3%,质谱(MS)验证了其分子量,表明 PS77 纯度高、结构明确,为后续研究奠定基础??1-54。

二、TNF-α 诱导炎症模型的建立与 PS77 的安全性验证


通过向 HaCaT 细胞添加不同浓度 TNF-α,发现 20 ng/mL TNF-α 可有效诱导炎症且不影响细胞活力,以此建立炎症模型。细胞活力实验显示,0.1-100 μg/mL 浓度范围内的 PS77 对正常 HaCaT 细胞活力无显著影响(存活率约 100%),证实其安全性,最终选择 0.1 μg/mL 进行后续实验??1-64。

三、PS77 的抗炎活性验证


ELISA 检测显示,0.1 μg/mL PS77 处理可使 TNF-α 诱导的炎症模型中,促炎细胞因子 IL-8 和 MMP-3 的表达显著降低 20%-30%,直接证明 PS77 具有明确的抗炎活性。

四、PS77 抗炎机制的转录组学分析


转录组学分析发现,PS77 处理导致 265 个基因差异表达,其中 137 个上调、128 个下调。下调基因中包括 CHRNA7(胆碱能受体)、CXCR5(趋化因子受体)等炎症相关基因,以及 BMP5(骨形态发生蛋白 5)等 BMP 信号通路关键基因;上调基因包括 RXRG(视黄醇 X 受体 γ)、IL12RB2(白细胞介素 12 受体 β2 亚基)等具有抗炎作用的基因 1-95??。

五、功能与通路富集分析


功能富集显示,下调基因参与 BMP 应答等生物学过程,分子功能涉及 BMP 受体结合等;通路富集表明,差异基因显著富集于细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、转化生长因子 -β(TGF-β)信号通路等。PS77 通过下调 BMP 和 TGF-β 信号通路相关基因,如 INHBB(抑制素 βB 亚基),及调控促炎细胞因子及其受体表达,发挥抗炎作用 1-104??。

该研究首次揭示了源自穿山甲鳞片的新型肽 PS77 的抗炎潜力。PS77 通过 α- 螺旋结构靶向调控 BMP 和 TGF-β 等关键炎症通路,显著降低 IL-8、MMP-3 等促炎因子表达,且对正常细胞无毒性。其发现不仅为慢性炎症治疗提供了新型候选药物,更将传统中药智慧与现代生物材料科学结合,为靶向抗炎生物材料的设计与开发提供了新思路,有望推动炎症性疾病精准治疗的发展。未来需通过体内实验进一步验证其疗效与安全性,为临床转化奠定基础。

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