蛋白质样与合成聚合物在义齿基托树脂中的计算分析：提升生物相容性的分子对接与动力学研究

本研究通过分子对接和动力学模拟，揭示了聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）与口腔关键蛋白（MUC1/MUC5AC/KRT5/COL1A1）的相互作用机制，证明其可显著提升聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）义齿材料的生物相容性、组织整合性及结构稳定性，为新型生物相容性牙科材料的开发提供理论依据。

　　

Highlight

蛋白质样与合成聚合物的筛选研究

研究基于提升聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）义齿基托树脂的生物相容性和功能特性，筛选了多种聚合物（详见表1）。这些包括以机械强度、亲水性和热稳定性著称的合成聚合物（如PHEMA、PVP、PEEK），以及常用于生物医学和牙科应用的天然/生物基聚合物（如纤维素、聚丙交酯）。蛋白质样聚合物因其仿生特性被重点研究。

分子对接模拟：PMMA与选定聚合物的相互作用

分子对接模拟揭示了PMMA-聚合物复合物的结合模式与能量特征。分析表明，PMMA通过氢键、疏水作用和范德华力等分子相互作用与聚合物结合，其中PHEMA表现出最优的结合亲和力，其羟基基团能与口腔蛋白形成稳定的氢键网络。

讨论

研究确认PHEMA能通过与口腔关键蛋白（MUC1、MUC5AC、KRT5、COL1A1）的相互作用显著提升PMMA材料的生物相容性。分子动力学（MD）模拟显示，PHEMA可降低这些蛋白的结构波动，其稳定机制主要依赖氢键和疏水作用。毒性计算证实PHEMA无致突变、致癌或生殖毒性风险。

局限性及临床考量

尽管PHEMA展现出优异性能，但其临床转化仍需解决以下问题：聚合物添加对PMMA机械性能的影响、长期降解产物的生物安全性，以及通过体外/体内实验验证计算结果。

Conclusion

PHEMA作为PMMA添加剂能有效改善牙科材料的生物相容性，其与口腔蛋白的相互作用可促进组织整合并减少炎症反应。未来需通过实验验证其临床适用性，并探索其他聚合物组合的协同效应。