共组装多肽吸附桥接分子增强巨噬细胞胞葬作用促进牙周炎炎症消退

本研究针对牙周炎炎症消退过程中巨噬细胞胞葬作用(efferocytosis)不足的临床难题，通过设计生物惰性两亲性肽(PAS)与活性肽(PARRES)共组装体系，构建了可高效吸附桥接分子(BMs)的超分子材料。该复合PA通过氢键作用诱导二级结构从α-螺旋转变为β-折叠，显著增强了对THBS1/PROS1/C1QB等BMs的吸附能力，促进巨噬细胞对凋亡细胞的清除，在小鼠模型中实现牙周组织再生。该研究为炎症性疾病治疗提供了可调控的超分子药物新策略。

　　

牙周炎作为全球高发的慢性炎症性疾病，常导致牙槽骨吸收和牙齿脱落，其核心病理特征在于炎症微环境中巨噬细胞对凋亡中性粒细胞的清除功能障碍。虽然机体具有天然的炎症调控系统，但慢性炎症状态下巨噬细胞的胞葬作用(efferocytosis)效率显著降低，导致凋亡细胞堆积并释放损伤相关分子模式，形成恶性循环。目前临床尚缺乏有效促进巨噬细胞胞葬作用的治疗手段，这成为制约牙周炎炎症消退和组织再生的关键瓶颈。

针对这一难题，安徽医科大学口腔医学院·附属口腔医院/安徽省口腔疾病研究重点实验室的研究团队创新性地运用超分子共组装技术，设计了一种新型肽基治疗体系。研究人员基于前期具有细胞矿化功能的活性两亲性肽PARRES(C₁₆H₃₁O-NNCCCCRRES(p))，通过去除其带电氨基酸残基，构建了生物惰性类似物PAS(C₁₆H₃₁O-NNCCCCS)。这两种结构相似但功能迥异的肽分子通过精确调控的分子比例共组装，形成了具有独特理化性质的纳米纤维材料，可显著增强对血清中桥接分子的吸附能力，进而提升巨噬细胞对凋亡细胞的识别和清除效率。相关研究成果发表在《Acta Biomaterialia》上。

研究团队运用了多项关键技术：通过原子力显微镜和动态光散射表征纳米纤维形貌；采用圆二色谱和红外光谱解析二级结构转变；利用等温滴定量热和分子动力学模拟揭示分子间相互作用；通过液相色谱-电喷雾串联质谱(LC-ESI-MS/MS)分析蛋白吸附谱；建立小鼠结扎诱导牙周炎模型评估治疗效果。

分子设计与自组装行为研究显示，PARRES与PAS以1:3分子比共组装时，通过氢键作用使二级结构从PARRES的α-螺旋转变为β-折叠主导模式。等温滴定量热测定结合自由能ΔG为-3.98 kcal/mol，证实该过程为自发进行的放热反应。复合PA形成的纳米纤维直径达5833.90 nm，较单一组分增大约30倍，且zeta电位显著降低至-23.63 mV，这些物化性质改变为后续蛋白吸附奠定了基础。

在功能蛋白吸附分析中，质谱检测发现复合PA可吸附250种血清蛋白，较单一PA增加近3倍。特别值得注意的是，补体C1q亚基B(C1QB)、蛋白S(PROS1)和血小板反应蛋白1(THBS1)等关键桥接分子的吸附量显著提升。分子对接预测显示，复合PA通过天冬氨酸(Asp)、赖氨酸(Lys)等极性氨基酸与桥接分子形成氢键网络，这种特异性相互作用可能是增强吸附的分子基础。

在功能验证环节，复合PA处理组巨噬细胞表面桥接分子结合量增加2.1-3.8倍，对凋亡中性粒细胞的吞噬效率提升约2.5倍。Western blot和流式细胞术证实，经历胞葬作用后的巨噬细胞高表达精氨酸酶1(ARG1)和CD206等M2型标志物，表明其向抗炎表型转化。小鼠实验显示，复合PA治疗组牙槽骨高度(CEJ-ABC距离)恢复达82.4%，骨体积分数(BV/TV)提高67.3%，显著优于单一PA组。组织学分析进一步证实，治疗组胶原纤维排列更有序，成骨标志物COL1和OCN阳性细胞数增加3.2倍。

该研究通过精巧的分子设计，首次证明肽超分子共组装可调控二级结构并增强桥接分子吸附能力，为炎症性疾病治疗提供了新思路。其科学价值主要体现在三方面：一是建立了"结构-吸附-功能"的明确关联，阐明β-折叠结构对蛋白吸附的关键作用；二是开发了可注射肽基治疗体系，克服了传统生物材料需要外科植入的局限；三是为理解超分子材料的生物学效应提供了新视角。未来研究可进一步优化肽序列设计，探索对不同炎症疾病的广谱治疗潜力，并深入研究材料在体内的代谢过程。这项成果不仅为牙周炎治疗带来突破，也为其他依赖胞葬作用的疾病如动脉粥样硬化、阿尔茨海默病等提供了治疗新策略。