2018年11月9日特征
设计一种新型细胞渗透肽嵌合体,促进伤口愈合
细胞穿透肽(CPP)吸引了巨大的利益作为医学的递送载体,具有新的治疗剂或化妆品的开发。生物膜通常是不可渗透的,几乎所有分子量大于500da的化合物。在最近的一项研究中,Mareike Horn和Ines Neundorf共价偶联了伤口愈合促进序列(Tylotoin),其具有细胞穿透肽,以改善细胞膜中的药物的共价偶联。通过内化研究观察到这些新型肽缀合物的细胞吸收在角质形成细胞中,以显示出显着改善的耐受性。
这种有前途的新型肽嵌合物(Tylotoin-sC18*)在划痕创面闭合试验中进行了研究,以了解其创面愈合能力。结果表明,泰洛妥因与肽融合后,活性没有丧失。此外,其对角质形成细胞增殖的影响被认为是创面愈合过程中的一个重要步骤。Tylotoin-sC18*具有较强的抗菌活性,可预防伤口细菌感染。由于它们的多重功能,作者假定新的肽嵌合体可以用于治疗感染伤口作为未来的代理人。结果现已发布科学报告。
燃烧或疾病所需的皮肤损伤需要高效伤口治疗推进公共卫生和经济,在医疗保健中形成普遍的重点。通过皮肤递送治疗性和活性分子正在接受相当大的科学关注,但皮肤的细胞膜不可渗透性非常具有挑战性。因此,细胞穿透肽,形成了一种很有前途的方法,将大分子传递到生物膜上。
CPPs结构较短,长度小于40个氨基酸,带有高正电荷。这些序列能够进行静电或生物性共价结合跨细胞膜的活跃货物,包括质粒DNA,siRNA和治疗蛋白。在这种情况下,拟议的细胞内化机制包括通过孔的内核化方法和直接易位。传输分子的触发及其确切机制仍然未知。
近年来在使用CPPS的情况下取得了巨大努力新型透皮给药系统在化妆品行业提供更安全的替代品。例如,在治疗炎性皮肤病中,环孢菌素A与Polyarnine-7连接以形成R7-CSA。最近,融合蛋白设计有四个结构类CPP具有人体表皮生长因子(hegf)作为伤口愈合剂。
在目前的研究中,Horn和Neundorf报道了一种特征明确的细胞穿透肽sC18与一种伤口愈合肽序列泰洛妥因的融合。短肽泰洛妥因最近从蝾螈的皮, Tylototriton verrucosus。本研究评估了新型偶联物对角质形成细胞和肿瘤细胞系的细胞毒性,以观察细胞内化行为和影响肽体外伤口愈合。
作者合成了含有Tyloin和Tyloin的嵌合肽CPP SC18在同一个研究小组内开发的。这项研究还包括SC18的截断版本它缺少c端称为sC18*的4种氨基酸。然后将CPP的C或n端与泰洛妥因融合,合成四种肽嵌合体之前描述的方法。使用圆形二色性(CD)光谱法测定肽的二次结构。
为了消除潜在的伤口愈合剂的细胞毒性,作者接下来研究了该肽对人永生化角质形成细胞(HaCaT)的细胞活性。结果显示,Tylotoin-sC18、sC18*单独使用和配合Tylotoin-sC18*对人角质形成细胞无细胞毒性作用。使用cf标记肽来观察肽转化为角质形成细胞的过程。所有肽均内化,嵌合肽明显地在细胞质和核仁中有很强的分布。
在下一级实验中,作者研究了使用称为巨型Unilamellar囊泡(GUV)的人工膜系统对分子水平进行细胞入口的初始步骤。GUV由两性离子脂质组成,以确保更好的细胞相容性。在该研究中,作者使用CF标记的Tylotoin-SC18 *与荧光标记的CF-Tyloin和CF-SC18 *一起用中性GUV和阴离子GUV在90分钟内孵育的对照。肽没有显着积聚在中性GUV的膜上。相反,当与荧光标记的蛋白孵育阴离子GUV时,除了CF-Tyloin之外,检测到强肽信号。Tyloin-Sc18 *与阴离子脂质膜的相互作用导致显着的染料释放到完全染色整个囊泡。
为了检测嵌合Tyloin-Sc18 *对伤口愈合的影响,作者使用了划痕伤口愈合测定和观察角质形成细胞迁移。在Tyloin-Sc18 *的存在下,在刮擦后,角质质细胞迁移到受伤区域中明显增加30小时。人类也观察到类似的结果表皮生长因子(HEGF)。该研究中设计的新型嵌合肽缀合物对Tyloin和Hegf具有相当的迁移效果。
研究了新型肽缀合物的行为在Hela细胞中了解它对癌细胞系的影响。与对照肽相比,cf标记的Tylotoin-sC18* HeLa细胞具有极高的染料吸收量。有趣的是,该研究还显示,泰洛英- sc18 *诱导的癌细胞活力降低,即使在较低浓度下也显著降低,这表明该肽具有潜在的抗癌活性。
该研究还评估了对内吞作用的抑制及其对HaCAT细胞中Tyloin-Sc18 *细胞摄取的影响。为了建立内吞作用的条件,并限制能量依赖性途径,将HaCAT细胞与Tylotoin-Sc18 *温育4℃。然而,作者仍然观察到肽进入的能力细胞,在核仁中有明显的定位,这导致了肽嵌合体可以通过直接易位内化的假设。
此外,肽sC18*与泰洛妥英的融合并不损害泰洛妥英固有的愈合能力。据观察,嵌合肽增加愈合能力,通过诱导角化细胞的迁移和增殖,促进离体伤口闭合。结合抗菌特性,新型细胞穿透嵌合肽Tylotoin-sC18*可作为一种新的局部治疗感染伤口的药物。
进一步探索
穆立贤等。一种来自蝾螈皮肤的潜在的促进伤口愈合的肽,FASEB Journal.(2014)。DOI:10.1096 / FJ.13-248476
M. Horn等人。通过三唑桥分子内环化调整一种新型短细胞穿透肽的性质,化学通讯(2015)。DOI:10.1039 / C5CC08938G
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