胶原蛋白是细胞外基质(ECM)的主要成分之一,为许多组织提供耐久性,结构完整性和功能性。调节胶原原纤维形成和降解对于治疗从骨科损伤到遗传缺陷的几种疾病是重要的。在体内,该过程通常由蛋白聚糖(PG)调节,蛋白聚糖是包含蛋白质和糖胺聚糖组分的分子家族。最近,开发了新的,生物相容的半合成仿生蛋白多糖(BPG),其由抗酶合成聚合物核心和天然硫酸软骨素(CS)刷毛组成。已证明BPG在体外影响I型胶原原纤维形成,如其影响延迟类似于天然PG的凝胶动力学形成所反映的。为了阐明BPG对胶原原纤维质量的相互作用和影响,采用组织学技术「试管流程」,电子断层扫描,并用于在组织模型内对2D和3D中的纳米级结构进行成像。发现BPG有助于横向生长并增强原纤维条带周期性,导致类似于天然组织中的结构。尽管缺乏蛋白质核心,BPG仍附着在胶原蛋白上。这种相互作用是由BPG的CS刷毛区域介导的,这意味着在不存在蛋白质核心的情况下,CS本身足以用于PG I型胶原蛋白相互作用,该分子的整体纳米结构用于影响ECM动力学。合成模拟物是研究胶原组装中非蛋白质PG相互作用的工具,并且需要探索作为增强富含I型胶原组织中分子修复的可行途径。
关键词:仿生;硫酸软骨素;细胞外基质;原纤维形成;蛋白聚糖;I型胶原蛋白。
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