绿臭蛙皮肤修复肽的结构与功能研究

Non-healing skin ulcer as a result of impaired wound-healing may lead to major disability or even death, and it is urgently necessary to develop more effective wound-healing medicines. Amphibian gradually developed the unique and efficient cutaneous defence system to adapt the complex habitat. Because of its severe living environment and prominent wound-healing ability, odorrana livida skin has become our research hot topic. Some complex peptides were roughly purified in our previous research. It was interested that some peptides compound showed the prominent ability to promote skin wound healing in mice. In the further research, active peptides wound be further purified, and the primary structure of odorrana livida skin repairing peptides would be comfirmed by molecular cloning and transcriptomic sequencing. Moreover, the functions and mechanism of wound-healing-promoting peptides would be elucidated, which would provide the favorable forerunner molecules for developing more effective wound-healing drugs.

皮肤创伤愈合障碍导致的非愈合性皮肤溃疡可能引起严重的残疾甚至是死亡，开发强效促伤口愈合药物已成为亟待解决的问题。两栖动物为适应复杂的栖息地而进化出独特有效的皮肤防御修复系统，绿臭蛙因其恶劣的生存环境和极强的创伤修复能力而成为我们关注的重点。我们目前已从绿臭蛙皮肤分泌液中粗分离得到几种能促进小鼠创伤愈合的活性肽。在后续研究中，我们拟进一步分离纯化获得小肽纯品，结合分子克隆和转录组测序明确相关修复肽的一级结构，丰富两栖动物皮肤修复肽组学；拟通过从整体动物水平和细胞水平的功能研究，阐释绿臭蛙皮肤修复肽的功能及促创伤愈合的作用机制，为开发出新型的、强效促伤口愈合的临床候选药物提供先导分子。

皮肤作为生物体抵御外界环境侵害的第一道防线，对生物体的正常生存、内环境稳定、免疫调控等方面起着至关重要的作用。皮肤损伤如不能及时有效修复，可能会继发难愈合性皮肤溃疡、感染性休克、甚至多器官功能衰竭等。目前对皮肤损伤继发的难愈合性皮肤溃疡尚无有效治疗方法，因此开发出能较好促进创面愈合的药物已成为亟待解决的问题。. 本项目以对创伤具有极其优秀自愈能力的绿臭蛙、云南臭蛙为研究对象，拟从臭蛙皮肤中挖掘到强效促进创伤修复、减小瘢痕形成的活性肽，并阐释其一级结构、功能和作用机制。项目研究内容包括两大部分：1.臭蛙皮肤活性肽的分离纯化、一级结构测定、臭蛙皮肤cDNA文库构建、转录组测定；2.臭蛙皮肤活性肽的功能（体外细胞水平及体内动物水平促愈合活性）及作用机制（组织学水平、细胞水平、分子水平的机制和可能的细胞信号通路）探究。.通过本项目的研究，我们从臭蛙皮肤中纯化得到21条新型活性多肽，选择其中7条进行深入研究，获得其一级结构序列、相应cDNA编码序列，体外促细胞增殖、创伤愈合、迁移以及体内促小鼠皮肤创伤修复的量效活性。对小鼠创区新生皮肤组织H&E染色分析，找到样品肽促愈合的组织学机制是加速创区表皮重建和肉芽组织形成。对重要细胞因子含量检测发现，样品肽能显著促进巨噬细胞募集至创区并增加TNF-α、TGF-β1释放。Western blot分析表明，臭蛙样品肽可能是通过激活MAPKs信号通路而上调TGF-β1表达，再激活Smads信号通路而引发一系列细胞行为学事件，促进创伤修复。. 我们纯化得到21条新型臭蛙皮肤活性肽，完成其结构、功能和作用机制研究。我们的研究为两栖蛙类皮肤活性多肽分子的挖掘、结构功能及机制探究提供了良好模板；从整体动物水平、组织学水平、细胞水平、分子水平、信号通路不同的角度，阐释了“臭蛙皮肤活性肽-信号通路-细胞因子-细胞相关行为学事件-促创伤愈合”这条创伤修复轴的作用机制；为开发新型、具有临床应用潜力的促创伤愈合候选多肽药物分子提供参照和线索。