水母胶原蛋白促进创伤修复的研究进展
1水母胶原蛋白的提取,2水母胶原蛋白的特征及改性,3水母胶原蛋白促进创伤修复的研究,4小结与展望
吴 宇 综述,张培华 审校(广东医科大学 广东医科大学附属医院整形外科 广东 湛江 524000)
胶原蛋白是由两条α1多肽链和一条α2多肽链组成的三螺旋结构蛋白。其不同的空间结构具有不同的生物学性能,目前按照结构功能分类归纳出29种胶原蛋白[1-2]。胶原蛋白具有良好的表面活性,可乳化或形成泡沫,也可形成膜、海绵或凝胶等,同时其具有良好的组织相容性、生物降解安全性、凝血性等生物学活性,且低毒、抗原性弱,能诱导细胞生长、促进创伤修复[3]。近数十年来,随着生物科技、材料科学等日益进步,创面修复已日渐摒弃传统敷料,而在新型敷料中,生物型敷料因其类似于人体细胞外基质,与人体组织相容而备受推崇,胶原蛋白已逐步被广泛应用[4]。目前,市面上大多数胶原蛋白修复材料是由陆生哺乳动物(如牛和猪)毛皮、肌腱等部位所提取的胶原蛋白制成。然而,近数十年来动物传人传染病如牛海绵状脑病等的爆发,增加了人们对使用陆生哺乳动物来源产品而致病的担忧,尽管Koutsoumanis等基于目前规例建立假设模型,估计即使使用感染动物皮肤、骨骼作为加工材料来生产明胶或胶原,也几乎肯定不会导致疾病传播[4]。但由于宗教信仰和地方风俗的制约,也限制了陆生动物胶原的应用:如印度教禁用牛源性蛋白,伊斯兰文化不使用猪源性蛋白[5-6]。此外,陆生胶原蛋白在不改变结构情况下去除潜在的免疫源性成分非常具有挑战性[7]。临床上应用陆生胶原蛋白修复创面,虽然可促进愈合,但不能诱导创面上皮化,后期仍需植皮。因此,利用来源充足、提取成本低且不涉及宗教文化限制的海洋生物替代陆生哺乳动物作为胶原蛋白来源,制作抗原性更弱、组织相容性更好和生物学活性更高的修复材料日渐成为新兴的热门话题[8]。
水母体内胶原蛋白约占其总蛋白量的一半[9]。Paradiso等[10-11]证实水母的胶原蛋白与哺乳动物的胶原蛋白结构相似,但脯氨酸和羟脯氨酸含量较哺乳动物胶原蛋白含量低。Cheng等提取的水母胶原蛋白氨基酸组成与小牛皮肤胶原相似[12],并把它归类为Ⅰ型胶原蛋白,但与传统Ⅰ型胶原蛋白有轻微结构差异。同时,水母来源的胶原蛋白也被证实与哺乳动物Ⅰ型胶原蛋白有着相似的生物学性能[13]。此外,因过度捕捞、沿海地区富营养化、和气候变化引起水母这种“有害生物”全球范围增长的问题也亟待解决[1]。本文就利用水母提取胶原蛋白并交联改性,及其在创伤修复领域的研究作一综述。
1 水母胶原蛋白的提取
水母含水量超过95%,灰质成分中无机盐含量高,有机物占比受水分及无机盐影响。基质中胶原蛋白三螺旋结构与非胶原蛋白交联 ......
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