生物活性重组人弹性蛋白凝胶重建弹性纤维及逆转内源性皮肤衰老的机制与应用研究

推荐：针对皮肤衰老中弹性纤维降解这一关键问题，研究人员开发了含重组人源化弹性蛋白(RHE)的生物活性凝胶。研究表明，RHE凝胶通过上调LOX和fibrillin-1表达、抑制MMP-2/MMP-12活性，显著改善D-半乳糖诱导衰老小鼠的皮肤弹性，其效果优于维生素E和重组胶原(RHC)凝胶。该研究为再生皮肤病学提供了新型治疗策略。

　　

皮肤衰老是困扰现代医学与美容领域的重要问题，其核心表现为弹性纤维的不可逆降解和氧化应激损伤。尽管现有抗衰老产品多聚焦于胶原重塑或表皮保湿，但对维持皮肤弹性的关键组分——弹性蛋白（elastin）的修复却鲜有关注。更棘手的是，传统动物源弹性蛋白存在批次差异和免疫风险，而合成弹性蛋白样多肽（ELPs）又缺乏天然弹性蛋白的全功能结构域。这些瓶颈严重制约了弹性蛋白在再生医学中的应用。

针对这一挑战，兰州大学Yi Yang、Wenjie Huang等团队在《Materials Today Bio》发表研究，创新性地通过大肠杆菌表达系统制备重组人源化弹性蛋白（RHE），并开发出具有多重生物活性的RHE凝胶。研究人员采用D-半乳糖诱导的小鼠衰老模型和UVB损伤斑马鱼模型，结合高通量皮肤功能分析、分子生物学检测及组织病理学技术，系统评估了该凝胶在皮肤重建中的作用机制。

3.1 RHE凝胶的制备与稳定性

通过优化表达纯化工艺获得高纯度RHE蛋白，其凝胶制剂在40°C加速试验中保持pH稳定（6.38-6.41）和剪切稀化特性，满足临床应用的物理化学要求。

3.2 体外生物活性验证

CCK-8实验显示RHE凝胶使L929成纤维细胞增殖率提升至188.53%（vs RHC组156.25%），划痕实验证实其促进细胞迁移效果显著（76.05%伤口闭合率）。免疫荧光显示RHE能诱导细胞形成更完整的F-actin应力纤维。

3.3 在体修复效果

在UVB损伤斑马鱼模型中，RHE凝胶使尾鳍面积恢复率达94.92%，优于RHC组（60.27%）。CuSO₄诱导的氧化应激实验中，RHE处理组ROS水平降至23.12 A.U.，与阳性对照甘草酸二钾（26.78 A.U.）相当。

3.5 抗衰老机制解析

D-半乳糖衰老小鼠经8周RHE治疗后：

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  皮肤弹性：高频超声显示真皮密度恢复至60.36 A.U.（模型组33.09 A.U.）

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  分子调控：qPCR检测到LOX表达上调2.1倍，MMP-12下调67%

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  组织学：Verh?eff染色显示弹性纤维面积占比恢复至3.75%（模型组1.55%）

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  抗氧化：SOD活性提升至226.48 U/g，MDA含量降低58%

3.9 信号通路调控

免疫荧光证实RHE通过激活TGF-β1/Smad3通路（表达量恢复至46.62%）促进弹性蛋白合成，同时抑制MMP-2（降至7.72%）的降解作用，形成"双向调控"机制。

该研究突破性地实现了三大创新：首先，建立可规模化生产的RHE生物制备平台；其次，阐明RHE通过TGF-β/Smad-MMPs轴调控ECM重塑的新机制；最后，开发出兼具抗氧化和促再生功能的复合凝胶制剂。相较于现有疗法，RHE凝胶展现出更全面的抗衰老效能，特别是对弹性纤维的重建效果填补了当前治疗空白。这些发现不仅为临床转化提供可靠候选产品，也为理解皮肤衰老的分子机制提供了新视角。随着后续GMP标准生产和临床试验的推进，这项技术有望引领再生皮肤病学的革新。