胶原模拟多肽对L929细胞粘附的影响

设计合成了3种模拟胶原三螺旋结构或/和整合素识别位点的胶原模拟多肽(CMP),对其进行体外细胞相容性评价,研究其对小鼠成纤维细胞(L929)生长、粘附的影响。实验证实,3种CMP对成纤维细胞生长无明显的细胞毒性反应;3种包被胶原模拟多肽的基底均能在一定程度上促进细胞粘附、生长,具有良好的细胞粘附率和细胞附着形态,其中包含三螺旋结构和整合素识别位点的CMP27具有更好的促粘附效果,细胞粘附数量和形态与胶原接近。初步研究结果证实,胶原三螺旋结构与整合素识别位点共同作用促进L929细胞粘附。因此,CMP可以有效促进细胞粘附,有望作为粘附剂应用于生物医学领域,可为设计以多肽为基础的生物活性材料提供新的研究思路。

圆二色谱研究胶原模拟多肽三螺旋结构及其热稳定性

胶原是广泛研究和应用的生物材料,具有独特的三螺旋结构,此结构与其生物学性能密切相关。以胶原模拟多肽(collagen mimetic peptide,CMP)作为胶原的模型分子,通过圆二色谱研究了CMP的三螺旋结构、热稳定性等随序列或长度的改变所发生的规律性变化。根据形成胶原三螺旋结构的重复序列(POG)_n及胶原上α_2β_1整合素识别位点序列GFOGER设计五种不同序列或长度的CMP,采用圆二色谱表征了CMP的三螺旋结构,并通过检测CMP的程序升温变性和程序降温复性过程中圆二色谱的变化,研究了CMP三螺旋结构的热变性过程、解链温度以及复性过程。实验结果显示,五种CMP室温下均以三螺旋结构的形式存在,CMP三螺旋结构的热稳定性随POG的个数增加而增强;不同于胶原,CMP三螺旋结构的热变性是可逆的,升温过程中三螺旋解聚(变性),降温过程又可重新组装(复性),复性过程有明显的'磁滞'现象。研究结果可为进一步研究胶原与CMP分子特征性的三螺旋结构形成规律以及基于CMP的人工类胶原生物材料的研究提供依据。

胶原模拟多肽-PEG杂化水凝胶及用于兔骨髓间充质干细胞的三维培养

目的 构建一种模拟细胞外基质的胶原模拟多肽-聚乙二醇（PEG）杂化水凝胶并应用于兔骨髓间充质干细胞（rBMSCs）的三维（3D）培养。 方法 利用胶原模拟多肽末端的半胱氨酸与马来酰亚胺修饰的多臂PEG偶联形成杂化水凝胶，圆二色谱表征胶原模拟多肽的三螺旋结构及其热稳定性，流变学检测和扫描电镜观察研究杂化水凝胶的成胶过程、机械强度及水凝胶内部结构。将rBMSCs包埋于杂化水凝胶中进行3D培养，检测水凝胶的细胞相容性及其对rBMSCs分化的影响。 结果 胶原模拟多肽能自发形成天然胶原的三螺旋结构，其热变性温度为49.4 ℃。胶原模拟多肽-PEG杂化水凝胶成胶迅速，内部呈现多孔的网络状纤维结构；杂化水凝胶3D培养rBMSCs 24 h后，绝大部分细胞保持存活状态，基因表达分析结果显示该水凝胶体系构建的3D培养环境能影响rBMSCs的分化。 结论 胶原模拟多肽-PEG杂化水凝胶制备条件温和，具有良好的机械强度和细胞相容性，有利于rBMSCs的软骨分化。