劉旭，尹彩云，陳海燕，朱頤申

南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，南京211816

分子自組裝[1]是指分子通過(guò)分子間的相互作用形成具有有序結(jié)構(gòu)的聚集體，表現(xiàn)出單個(gè)分子或低級(jí)分子聚集體所沒(méi)有的特性與功能。分子自組裝的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了材料、化學(xué)、生物等學(xué)科的交叉融合，是近年來(lái)備受關(guān)注的研究領(lǐng)域。

1993 年美國(guó)麻省理工學(xué)院的張曙光博士[2]從酵母蛋白中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)異乎尋常的具有自組裝成β-折疊的離子互補(bǔ)型多肽（AEAEAKAK）2；同年，Engels M 等[3]通過(guò)交替改變氨基酸的空間結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并合成了可在水溶液中自組裝形成納米管狀結(jié)構(gòu)的環(huán)肽cyclo-[（QDAEDA）2]，自此開(kāi)拓了多肽自組裝的新領(lǐng)域。多肽自組裝是分子自組裝的重要組成部分，與其他納米材料相比，自組裝多肽具有良好的生物相容性、易改造、可降解以及免疫反應(yīng)低等特性[4]。近年來(lái)隨著研究的不斷深入，自組裝多肽已被廣泛用于藥物遞送、組織修復(fù)、臨床治療等方面[5]。本文介紹了組裝多肽在藥物遞送、生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)、組織工程、疫苗工程等方面的應(yīng)用。

1 自組裝多肽的概念、設(shè)計(jì)原則、分類(lèi)及分析方法

多肽自組裝指多肽通過(guò)非共價(jià)鍵（如氫鍵、疏水作用、范德華力、π-π 堆積作用等）自發(fā)組裝成高度有序的納米結(jié)構(gòu)[3]，這種組裝結(jié)構(gòu)具有環(huán)境響應(yīng)性、優(yōu)良的生物相容性和生物降解性。

自組裝多肽的分子設(shè)計(jì)，是利用多肽分子間或分子片段間非共價(jià)鍵作用，形成具有特定排列順序的分子聚集體[4]，其中非共價(jià)鍵相互作用是多肽分子發(fā)生自組裝的關(guān)鍵[5]。在設(shè)計(jì)自組裝多肽時(shí)，應(yīng)遵循的分子設(shè)計(jì)原則包括：①非共價(jià)鍵相互作用能維持自組裝多肽的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性，使自組裝體系的能量最低；②多肽分子間空間體積和電性互補(bǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)空間尺寸和方向的重排與堆積[6，7]。制備自組裝多肽目前主要采用化學(xué)合成法，包括固相合成法、液相合成法和固-液相結(jié)合合成法[8]。

根據(jù)自組裝過(guò)程是否需要外界環(huán)境調(diào)控，自組裝多肽可分為自發(fā)型和觸發(fā)型兩種。自發(fā)型指多肽溶解于水溶液時(shí)可自發(fā)地形成組裝結(jié)構(gòu)，如Cavalli S 等[9]設(shè)計(jì)的兩親性脂肽（ALPs），包含疏水性的磷脂結(jié)構(gòu)及親水性的多肽序列（LE）4，可在水中自組裝成β 折疊的納米纖維結(jié)構(gòu)。觸發(fā)型指多肽在pH、溫度、光照、酶等環(huán)境條件誘導(dǎo)下形成組裝結(jié)構(gòu)[10-12]，如Yang ZM 等[13]設(shè)計(jì)的兩親性多肽Nap-FFGEY，其在非共價(jià)鍵作用下自組裝成納米纖維結(jié)構(gòu)，加入磷酸激酶使酪氨酸（Y）位點(diǎn)磷酸化，形成親水性增加的Nap-FFGEpY，該磷酸化多肽破壞了自組裝結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步加入磷酸酯酶使其去磷酸化，從而恢復(fù)自組裝納米纖維結(jié)構(gòu)。磷酸激酶和磷酸酯酶交替調(diào)控多肽的磷酸化和去磷酸化，進(jìn)而調(diào)節(jié)Nap-FFGEY 的自組裝行為。

自組裝多肽的分析研究多集中于物性力學(xué)表征和體內(nèi)外活性等方面，質(zhì)控分析報(bào)道較少。其表征包括表面形貌、粒徑、流變學(xué)特性和結(jié)構(gòu)分析等。自組裝多肽納米結(jié)構(gòu)的表面形貌觀察[14]主要利用掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）、透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）、低溫TEM 和原子力顯微鏡（atomic force microscope，AFM）進(jìn)行研究。動(dòng)態(tài)光散射研究[15]用于分析自組裝多肽粒徑分布。流變學(xué)特性采用錐板、平行板或轉(zhuǎn)筒流變儀進(jìn)行表征，通常測(cè)試彈性模量（G′）（也稱(chēng)儲(chǔ)能模量）和黏性模量（G″）（也稱(chēng)損耗模量），隨剪切應(yīng)力、頻率、時(shí)間、溫度等的變化規(guī)律。結(jié)構(gòu)分析可通過(guò)液質(zhì)聯(lián)用、圓二色譜（circular dichroism，CD）、傅里葉變換紅外光譜、核磁共振和X 射線(xiàn)散射/衍射技術(shù)進(jìn)行研究。自組裝多肽體外評(píng)價(jià)方法包括酶動(dòng)力學(xué)、結(jié)合力測(cè)定、生物活性測(cè)定，其中酶動(dòng)力學(xué)測(cè)定采用酶促反應(yīng)；采用生物膜層干涉技術(shù)[16]（bio-layer interferometry，BLI）和表面等離子共振技術(shù)[17]（surface plasmon resonance，SPR）測(cè)定多肽分子之間的結(jié)合力；采用均相時(shí)間分辨熒光技術(shù)[18]（homogeneous time resolved fluorescence，HTRF）檢測(cè)多肽刺激細(xì)胞后產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)測(cè)定生物活性等。自組裝多肽體內(nèi)評(píng)價(jià)一般采用動(dòng)物或動(dòng)物器官，作用機(jī)理明確的檢測(cè)相關(guān)生物標(biāo)志物，作用機(jī)理不明確則觀察治療效果，如利用小鼠心肌梗死模型（myocardial infarction，MI）研究自組裝多肽RADA16-SVVYGLR 對(duì)心肌修復(fù)效果[19]。

2 自組裝多肽在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 藥物遞送

近年研究發(fā)現(xiàn)，自組裝多肽因其生物相容性、生物降解性和多功能性，可作為一種高效的物質(zhì)遞送系統(tǒng)，向體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)小分子或蛋白質(zhì)藥物、細(xì)胞因子、抗原、遺傳物質(zhì)等，從而提高難溶藥物的生物利用度，增強(qiáng)化療藥物的選擇性，延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間，顯著改善藥物的理化性質(zhì)及生物學(xué)活性等，用于藥物開(kāi)發(fā)和臨床治療[20]。

2.1.1 抗腫瘤藥物遞送 近年來(lái)利用自組裝多肽制備納米管、納米顆粒、納米囊泡、納米纖維和納米膠束，封裝了多種類(lèi)型的抗腫瘤藥物[21，22]，包括阿霉素[23]、姜黃素[24]、氟尿嘧啶[25]和紫杉醇[26]等，在臨床前或臨床試驗(yàn)中用于癌癥治療[27]。

Gong ZY 等[28]以抗癌藥阿霉素為疏水模型藥，使用兩親性多肽L6K4在中性條件下自組裝形成球形納米顆粒包封阿霉素，它巧妙利用人宮頸癌細(xì)胞（Hela）的酸性微環(huán)境來(lái)破壞pH 響應(yīng)的L6K4自組裝納米顆粒結(jié)構(gòu)，使載藥納米顆粒膨脹裂解，實(shí)現(xiàn)48 h內(nèi)阿霉素持續(xù)釋放。L6K4負(fù)載的阿霉素更易被HeLa細(xì)胞攝取，致其癌細(xì)胞存活率顯著低于經(jīng)游離阿霉素處理的細(xì)胞，表明L6K4包封阿霉素能對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生特意性損傷作用，減少了游離阿霉素對(duì)正常細(xì)胞的毒性。即這種酸響應(yīng)誘導(dǎo)的自組裝多肽納米顆粒作為一種新穎的抗癌藥物遞送系統(tǒng)初步可行。

2.1.2 中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物遞送 由于血腦屏障（blood brain barrier，BBB）的阻礙，將治療性多肽或蛋白質(zhì)遞送至中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）成為目前治療CNS 疾病的主要挑戰(zhàn)。Cheetham AG 等[29]構(gòu)建了一種修飾多肽自組裝的藥物遞送系統(tǒng)，可將藥物透過(guò)BBB 或經(jīng)鼻腔向CNS遞送。

內(nèi)啡肽-1（endomorphin-1，EM-1，序列：YPYFNH2）是一種μ 阿片受體激動(dòng)劑，但其降解性和有限的膜通透特性限制了臨床應(yīng)用[30]。Liu H 等[31]設(shè)計(jì)了兩親性EM-1 衍生物C18-SS-EM1 為多肽遞送載體，在水中自組裝成球形納米顆粒，小鼠尾靜脈注射后在血漿中不易被降解，透過(guò)BBB 后多肽遞送載體的二硫鍵斷裂釋放EM-1。近紅外熒光成像顯示，親脂性二烷基碳菁類(lèi)染料（dialkylcarbocyanines，DiR）標(biāo)記的C18-SS-EM1 納米顆粒在大腦中的熒光強(qiáng)度明顯高于游離EM-1，表明C18-SS-EM1 透過(guò)BBB 到達(dá)CNS 部位起效。這種自組裝多肽遞藥系統(tǒng)是一種有效的CNS 藥物遞送形式。

神經(jīng)肽S（neuropeptide S，NPS，序列：SFRNGV GSGAKKTSFRRAKQ）具有較強(qiáng)的抗焦慮活性，然而其代謝穩(wěn)定性差，不能透過(guò)BBB，導(dǎo)致應(yīng)用受限[32]。經(jīng)鼻藥物遞送可使脂質(zhì)修飾的NPS 作為多肽遞送載體直接從鼻腔遞送到大腦而不涉及血腦屏障。Li S等[33]用棕櫚酸修飾NPS 得到可自組裝形成α 螺旋納米纖維的M-3，α 螺旋結(jié)構(gòu)可保護(hù)NPS 在經(jīng)鼻腔遞送到大腦作用部位時(shí)不易被酶解。離體熒光成像結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小鼠鼻內(nèi)注射近紅外花青素?zé)晒馊玖希╟yanine 7，Cy7）標(biāo)記的Cy7-M-3 和Cy7-NPS，4 h后腦內(nèi)Cy7-M-3 熒光強(qiáng)度顯著高于Cy7-NPS，這表明M-3 具有更好的膜穿透性和穩(wěn)定性，并在腦內(nèi)發(fā)揮作用。脂質(zhì)修飾多肽類(lèi)藥物自組裝給藥系統(tǒng)改善了多肽代謝穩(wěn)定性差、易受酶降解的不足，有望用于CNS 的藥物遞送。

2.1.3 心血管藥物遞送 RADA16 和EAK16 等自組裝多肽可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞粘附生長(zhǎng)、血管生成和胚胎干細(xì)胞分化[34]，通過(guò)在氨基或羧基末端修飾生物活性多肽序列，可獲得更好的生物學(xué)作用。

胸腺素β4（thymosin β4，Tβ4）是一種G-肌動(dòng)蛋白螯合肽，已被證實(shí)可促進(jìn)心肌梗死后的血管和心肌生成[35]。Wang YL 等[36]將多肽RPRHQGVM（RPR）與RGD 偶聯(lián)到RADA16-I（RADA）C端，得到一種新的功能化自組裝多肽RADA-RPR，Tβ4 包埋于自組裝納米顆粒中，得到RADA-RPR-Tβ4。在小鼠MI 模型內(nèi)注射RADA-RPR-Tβ4，Tβ4 降解緩慢。與游離Tβ4 相比，RADA-RPR-Tβ4 釋放時(shí)間延長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，RADA-RPR-Tβ4 顯著改善了小鼠的心臟收縮功能，心肌梗死區(qū)域有大量的血管和淋巴管生成，存活心肌增多，梗死面積和瘢痕面積也明顯減小，表明自組裝多肽載藥能夠在心肌促進(jìn)血管細(xì)胞募集和血管形成。

2.2 生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)

自組裝多肽能夠特異性識(shí)別病灶部位高表達(dá)的生物標(biāo)志物，實(shí)現(xiàn)疾病的精確診斷和有效治療[37]。通過(guò)原位和異位構(gòu)建組合各種成像物（即放射性同位素、熒光發(fā)色團(tuán)等）的自組裝多肽，已開(kāi)發(fā)出多種高度特異性的自組裝多肽類(lèi)探針，成為醫(yī)學(xué)檢測(cè)和成像的重要方法。

在腫瘤診斷方面，腫瘤細(xì)胞相比正常細(xì)胞處于快速增殖的狀態(tài)，部分酶在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，如堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）等。根據(jù)這一特點(diǎn)，可制備基于酶誘導(dǎo)的原位自組裝多肽探針用于腫瘤早期診斷。Zhong YL 等[38]將具有ALP 催化位點(diǎn)的Nap-GFFKpYD 與熒光分子7-二乙氨基香豆素-3-羧酸（（7-（diethylamino）coumarin-3-carboxylic acid，Cou）共價(jià)結(jié)合獲得Nap-GFFK（Cou）pYD，荷瘤裸鼠尾靜脈注射后，腫瘤部位高表達(dá)的ALP 使Nap-GFFK（Cou）pYD 的磷酸基團(tuán)脫去，觸發(fā)自組裝，在背部腫瘤區(qū)域聚集形成發(fā)光納米纖維，熒光強(qiáng)度隨時(shí)間推移而特異性增強(qiáng)，說(shuō)明了Nap-GFFK（Cou）pYD可以靶向到達(dá)腫瘤部位。這種具有酶響應(yīng)性的原位自組裝多肽熒光探針可高效鑒別腫瘤細(xì)胞及腫瘤組織，有望成為腫瘤早期診斷的分子成像工具。

Fan Z 等[39]研究發(fā)現(xiàn)，WF 二肽自組裝成納米顆粒（dipeptide nanoparticles，DNPs），將多肽的熒光信號(hào)從紫外區(qū)紅移至可見(jiàn)光區(qū)，用癌細(xì)胞表面高表達(dá)的黏蛋白-1（Mucin-1，MUC1）配體修飾DNPs，可以識(shí)別位于人肺癌細(xì)胞（A549）細(xì)胞膜上過(guò)表達(dá)的MUC1 蛋白，表明DNPs 能夠用于癌癥生物成像。

此外，隨著抗生素濫用現(xiàn)象增加，細(xì)菌耐藥性問(wèn)題日益突出，迫切需要實(shí)時(shí)準(zhǔn)確診斷細(xì)菌感染的工具。Yang C 等[40]以自組裝多肽FF 為骨架，以聚集誘導(dǎo)發(fā)光（aggregation-induced emission，AIE）為響應(yīng)性熒光開(kāi)啟基序的發(fā)光源，以萬(wàn)古霉素（vancomycin）為靶向基團(tuán)識(shí)別革蘭陽(yáng)性菌，設(shè)計(jì)了多肽-AIE 偶聯(lián)物細(xì)菌靶向探針，用于診斷和治療革蘭陽(yáng)性菌感染。AIE 分子單體不發(fā)光，僅在聚集狀態(tài)下呈現(xiàn)明顯的熒光增強(qiáng)現(xiàn)象，多肽自組裝促進(jìn)AIE聚集，從而誘導(dǎo)AIE 發(fā)光，同時(shí)AIE 通常具有大共軛體系,其強(qiáng)疏水性提供了自組裝驅(qū)動(dòng)力，分子間π-π 相互作用能夠穩(wěn)定自組裝結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化多肽探針的自組裝能力。當(dāng)細(xì)菌感染時(shí)，萬(wàn)古霉素修飾的FF可以特異性地結(jié)合革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁中的DADA 序列，從而誘導(dǎo)探針?lè)肿幼越M裝，限制AIE 的分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)而開(kāi)啟熒光，同時(shí)自組裝能夠增強(qiáng)AIE 產(chǎn)生活性氧的能力，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)革蘭陽(yáng)性細(xì)菌的體內(nèi)外特異性檢測(cè)和高效光動(dòng)力殺滅作用。

2.3 疫苗工程

以自組裝納米材料作為載體，其提供的微環(huán)境可能有助于與抗原呈遞細(xì)胞（antigen presenting cells，APCs）相互作用，有助于預(yù)防疾病和開(kāi)發(fā)免疫治療疫苗[41]。多肽疫苗設(shè)計(jì)主要集中在利用抗原蛋白的特定修飾差異以提高選擇性免疫應(yīng)答，提高免疫原性。

Q11（Ac-QQKFQFQFEQQ-NH2）是一種在疫苗工程中常用的自組裝多肽，Q11 在鹽溶液中通過(guò)非共價(jià)鍵作用可以自組裝成β 折疊的納米纖維結(jié)構(gòu)。Li SJ等[42]研究了自組裝納米載體改善多肽抗原疫苗的免疫原性，將可識(shí)別細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞的HPV16 E744-62（HPV16 型E7 癌蛋白44-62 序列QAEPDRAHYNIVTFCCKCD），抗原肽通過(guò)共價(jià)鍵連接在Q11 氨基端，在鹽溶液中通過(guò)自組裝折疊形成高效呈遞抗原表位的納米纖維疫苗E744-62-Q11，從而提高抗原肽疫苗的免疫原性。小鼠皮下異位移植腫瘤細(xì)胞TC-1 模型，分別接種E744-62-Q11 疫苗和Q11，結(jié)果顯示，E744-62-Q11 組小鼠腫瘤重量顯著低于Q11組，腫瘤治愈率高達(dá)66.7%，且小鼠脾臟淋巴細(xì)胞中E7 特異性分泌干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）的T 細(xì)胞水平更高，在腫瘤小鼠體內(nèi)可以顯著誘導(dǎo)抗腫瘤細(xì)胞免疫應(yīng)答。此外，E744-62-Q11 在小鼠體內(nèi)具備良好的安全性，有望轉(zhuǎn)化為治療HPV 腫瘤的新型納米疫苗。

Song YQ 等[43]設(shè)計(jì)并合成了兩對(duì)形態(tài)不同的自佐劑多肽疫苗，多肽疫苗通過(guò)自組裝五肽FF-Amp-FF（AmpF）或FFPFF（PF）與E7 片段結(jié)合，形成兩種納米纖維疫苗AmpF-E7（AmpF-E749-57和AmpFE744-57）和兩種納米顆粒疫苗PF-E7（PF-E749-57和PFE744-57）。多肽疫苗誘導(dǎo)樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）的成熟，抗原呈遞的免疫學(xué)結(jié)果顯示，所得多肽疫苗具有自佐劑特性。與PF-E7 相比，AmpF-E7 在DC 中內(nèi)化增強(qiáng)，保留時(shí)間延長(zhǎng)，因而其在DCs 成熟、淋巴結(jié)聚集、細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤組織，以及最終溶解腫瘤細(xì)胞等方面的性能更高。在流式細(xì)胞術(shù)和細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)中，用多肽疫苗AmpF-E7 處理細(xì)胞的定量熒光強(qiáng)度明顯高于游離抗原，證明納米纖維多肽疫苗能改善細(xì)胞對(duì)抗原的攝取。

2.4 細(xì)胞培養(yǎng)

自組裝多肽水凝膠可提供類(lèi)似細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的微環(huán)境，有利于細(xì)胞的黏附、增殖、遷移和分化，可用于細(xì)胞的體外培養(yǎng)。

Fukunaga K 等[44]設(shè)計(jì)的多肽E1Y9（Ac-EYEYKYEYKY-NH2），可在含鈣離子溶液中自組裝成具有β 折疊構(gòu)象的納米纖維，進(jìn)而形成水凝膠。具有鈣離子響應(yīng)的E1Y9 自組裝多肽水凝膠可以制備出串狀和球形水凝膠，這種球形水凝膠不僅提供了與細(xì)胞相容的環(huán)境，還可以模擬自然組織或器官形狀，為細(xì)胞創(chuàng)造良好的結(jié)構(gòu)支撐，適用于細(xì)胞的3D 培養(yǎng)。Tsutsumi H 等[45]通過(guò)將E1Y9 與生物活性部分偶聯(lián)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了E1Y9 的衍生物E1Y9-RGDS（Ac-EYEYKYEYKY-GGG-RGDS -NH2）。E1Y9-RGDS 保持了多肽的自組裝特性，且在將其與成纖維細(xì)胞3T3-L1 共同培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，E1Y9-RGDS 水凝膠會(huì)促進(jìn)3T3-L1 的粘附和分化，而且不會(huì)引起免疫反應(yīng)和組織炎癥。

Ai S 等[46]設(shè)計(jì)的自組裝多肽Biotin-DFYIGSRGD 可在溶液中自組裝成超分子多肽水凝膠（supramolecular peptide hydrogel，SupraGel），將人乳腺癌細(xì)胞MCF-7、小鼠乳腺癌細(xì)胞4T1 以及小腸干細(xì)胞ISCs 分別與SupraGel 培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，3 種細(xì)胞都可以有效地分裂成細(xì)胞球體，且該球體形態(tài)可以提高細(xì)胞存活率，增加生長(zhǎng)因子的分泌和保持細(xì)胞的多功能性。與傳統(tǒng)的2D 培養(yǎng)細(xì)胞相比，3D 培養(yǎng)細(xì)胞球明顯更能模擬天然組織和體內(nèi)環(huán)境，從而在細(xì)胞生物學(xué)研究、組織工程和藥物篩選中發(fā)揮更大的應(yīng)用潛力。

2.5 組織工程

組織工程方法由3 個(gè)關(guān)鍵要素（支架、細(xì)胞、生長(zhǎng)因子）組成[47]，其中支架是提供細(xì)胞仿生環(huán)境的關(guān)鍵。自組裝多肽支架因有良好的生物相容性、可調(diào)控的生物降解性，已用于神經(jīng)、脊髓和骨組織工程中。

在神經(jīng)組織工程方面，支架材料能與神經(jīng)細(xì)胞良好相容，誘導(dǎo)軸突的發(fā)生與延長(zhǎng)，抑制瘢痕組織的形成。N-鈣粘蛋白由神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)，控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中軸突引導(dǎo)，突觸形成，突觸結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)以及星形膠質(zhì)細(xì)胞與突觸接觸等[48]。Kaur H 等[49]合成了N-鈣粘蛋白模擬多肽衍生物Fmoc-HAVDI 和Nap-HAVDI，證實(shí)了Fmoc-HAVDI 和Nap-HAVDI 水凝膠支持大鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞C6 的粘附、增殖和遷移，表現(xiàn)出在神經(jīng)組織工程中的應(yīng)用潛力。

在脊髓組織工程方面，支架可提供脊髓鄰近細(xì)胞生長(zhǎng)的環(huán)境和空間，指引神經(jīng)元軸突延伸，防止外界成分干擾和瘢痕形成，使新生組織接近于正常組織結(jié)構(gòu)。脊髓損傷后血脊髓屏障的破壞會(huì)導(dǎo)致炎癥和神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成，從而抑制軸突生長(zhǎng)，并降低移植到損傷部位支架的有效性。Tran KA 等[50]研究了RADA 自組裝多肽納米纖維支架對(duì)大鼠脊髓損傷的修復(fù)，表明其可以減少脊髓損傷大鼠的炎癥和神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成，并增加損傷移植部位的軸突密度，減小脊髓損傷區(qū)域的面積，證明載細(xì)胞自組裝多肽支架可用于脊髓損傷的修復(fù)。

在骨組織再生方面，自組裝多肽對(duì)骨質(zhì)疏松癥和軟骨缺損等骨組織疾病具有理想的治療效果。Li L 等[51]將自組裝多肽水凝膠（self-assembling peptide hydrogel，SAPH）涂覆在聚己內(nèi)酯（polycaprolactone，PCL）支架上，一方面提供了SAPH 納米纖維和微米纖維網(wǎng)絡(luò)，形成有利于骨和軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)的仿生ECM 微環(huán)境，另一方面SAPH 顯著改善了PCL 表面疏水性，有利于細(xì)胞黏附和ECM 沉積，實(shí)現(xiàn)了兔關(guān)節(jié)腔骨和軟骨缺損的同步修復(fù)。SAPHPCL 為骨和軟骨缺損修復(fù)提供了一種新的治療方法，在軟骨再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有潛在的開(kāi)發(fā)價(jià)值。

3 總結(jié)與展望

目前已有多種自組裝多肽產(chǎn)品用于細(xì)胞培養(yǎng)和組織工程研究，如用于細(xì)胞3D 培養(yǎng)的PuraMatrix（RADA16），手術(shù)止血?jiǎng)㏄uraStat（RADA16），用于子宮修復(fù)、心肌梗死治療、骨修復(fù)和慢性糖尿病潰瘍修復(fù)的Sciobio-Ⅰ、-Ⅱ、-Ⅲ和-Ⅳ（EAK16）等。作為Ⅲ類(lèi)醫(yī)療器械，PuraStat 在歐洲、澳大利亞、新西蘭、東南亞等地均有銷(xiāo)售；Sciobio 系列產(chǎn)品在中國(guó)、歐洲、北美等地均有銷(xiāo)售應(yīng)用。

綜上，自組裝多肽因其特有的性質(zhì)，在藥物遞送、生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)、組織工程、疫苗工程等各領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。然而，多肽自組裝技術(shù)也面臨著較多挑戰(zhàn)：自組裝原理和機(jī)制還需深入研究；自組裝結(jié)構(gòu)易受環(huán)境因素影響；自組裝多肽水凝膠的機(jī)械性能較低；生產(chǎn)成本較高，大規(guī)模生產(chǎn)面臨較大困難；生物安全性有待更全面地研究；需進(jìn)一步探尋自組裝多肽生物學(xué)作用的評(píng)價(jià)體系等。