自組裝多肽在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究進(jìn)展

張峻愷綜述 汪健審校

隨著組織工程技術(shù)的快速發(fā)展，利用自組裝多肽作為支架材料與組織活體細(xì)胞進(jìn)行結(jié)合，能很好地充當(dāng)起細(xì)胞外基質(zhì)的代替作用。作為生物領(lǐng)域材料的最新研究成果，它具有良好的材料—細(xì)胞界面的相容性、可降解性等特性而備受關(guān)注。

1 自組裝多肽概述

自組裝多肽具有良好的生物相容性和生物降解性，通過(guò)合理調(diào)控多肽的分子結(jié)構(gòu)及改變外界的環(huán)境，多肽分子可利用非共價(jià)鍵作用力自組裝形成納米纖維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成水凝膠。天然或者合成的肽及其偶聯(lián)物的自組裝納米結(jié)構(gòu)具有精確的選擇性和多功能等優(yōu)點(diǎn)，并且由于其在能源、生物醫(yī)學(xué)和納米技術(shù)方面的巨大應(yīng)用潛力而引起了人們的極大關(guān)注。由氨基酸組成的多肽是最受歡迎的構(gòu)件和可編程的分子基序之一。利用多肽組裝的納米結(jié)構(gòu)和材料由于其生物友好性和可逆性，在綠色生命、新技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面顯示出重要的潛力。自組裝多肽是一類越來(lái)越受歡迎的生物學(xué)材料。作為最受生物啟發(fā)的構(gòu)件，多肽在新出現(xiàn)的納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)中的先進(jìn)材料和應(yīng)用方面引起了越來(lái)越多的關(guān)注[1]。當(dāng)前自組裝多肽的納米顆粒已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的強(qiáng)大工具，尤其是在骨、神經(jīng)血管再生中的應(yīng)用，并且可以診斷出微小的器官病變，使疾病的預(yù)防成為可能[2]。

2 自組裝多肽的結(jié)構(gòu)與特性

氨基酸之間的相互作用使復(fù)雜的自組裝納米結(jié)構(gòu)得以發(fā)展。自組裝多肽包括短氨基酸序列或重復(fù)氨基酸序列的單體組裝成的納米結(jié)構(gòu)肽組裝體，表現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)和生化活性。肽可以設(shè)計(jì)成具有特定性質(zhì)的不同超分子納米結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的具有α-螺旋或β-折疊二級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽和兩親性肽單體在自組裝成超分子組裝方面顯示出很好的前景[3]。多肽的自組裝是通過(guò)范德華、靜電、氫鍵作用和π-π堆積作用使分子利用自由能驅(qū)動(dòng)的過(guò)程自發(fā)地組織成有序結(jié)構(gòu)[4]。因此，氨基酸的不同性質(zhì)可在肽的設(shè)計(jì)中進(jìn)行操縱，以啟動(dòng)自組裝，從而產(chǎn)生新的功能生物材料。生物分子的自組裝是指在沒(méi)有外源引導(dǎo)的情況下，通過(guò)自下而上的方法及非共價(jià)相互作用將其結(jié)合成有序的三維結(jié)構(gòu)的能力。自組裝在自然系統(tǒng)中普遍存在，并且是在活細(xì)胞中產(chǎn)生如DNA雙螺旋和蛋白質(zhì)折疊，與各種非共價(jià)相互作用有關(guān)。自組裝在自然界中是一個(gè)重要的過(guò)程，多項(xiàng)研究在創(chuàng)造增強(qiáng)型生物醫(yī)學(xué)材料方面利用了這種過(guò)程[5]。肽自組裝作為一種制備方法，具有各種構(gòu)象，如α-螺旋和β-折疊?？梢杂糜谥圃鞆募{米尺度的納米管到宏觀尺度的纖維束等各種結(jié)構(gòu)[6]。在α-螺旋到β-折疊的二級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對(duì)于通過(guò)抑制β-折疊聚集來(lái)治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病和在細(xì)胞外基質(zhì)中應(yīng)用α-螺旋纖維如三鏈膠原、藥物傳遞和控制釋放及組織工程都具有重要的意義[7]。

3 自組裝多肽在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

3.1 骨與軟骨 創(chuàng)傷性骨缺損與退行性關(guān)節(jié)軟骨缺損需要修復(fù)，組織工程的出現(xiàn)，不僅給骨缺損和軟骨缺損的再生提供了很好的生物相容性支架，而且還為細(xì)胞分布和細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)積累提供模板。自組裝多肽是一種人工合成的生物材料，并且具有與細(xì)胞外基質(zhì)相類似的的納米纖維結(jié)構(gòu)，使用自組裝多肽水凝膠可以最大限度地減少生物污染的風(fēng)險(xiǎn)和不確定因素的影響，骨形成所必需的因素包括成骨細(xì)胞等細(xì)胞，自組裝多肽水凝膠是可以支持這些細(xì)胞黏附和移動(dòng)的細(xì)胞外基質(zhì)[8-9]。作為一種新型可注射的生物材料，自組裝多肽水凝膠具有以上成骨所需要的必要因素，已在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)海藻酸鈉與FmocFF多肽相結(jié)合的水溶膠具有誘導(dǎo)成骨分化和促進(jìn)鈣化的作用[10]。自組裝多肽BMSCs-RADA16 復(fù)合體顯著促進(jìn)了小鼠成骨細(xì)胞的增殖、分化和遷移，并且在實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)BMSCs-RADA16復(fù)合體的成骨基因表達(dá)顯著提高[11]。將D-RADA16多肽水凝膠包裹在加入了堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的納米人工骨上，不僅降低了水凝膠的降解率，還延長(zhǎng)了bFGF的緩釋時(shí)間，從而更好地促進(jìn)骨愈合和保持良好的骨愈合性能[12]。另一項(xiàng)研究中使用SPG-178與PEEK組成混合支架，彌補(bǔ)了水凝膠強(qiáng)度的不足并且能夠滿足成骨要求，將其注入大鼠股骨缺損模型中，通過(guò)影像學(xué)驗(yàn)證，在缺損處新骨基質(zhì)形成程度顯著增高。在整個(gè)研究過(guò)程中，空洞的缺損基本上沒(méi)有任何礦化組織，模型缺損的大小是臨界的，即在研究的長(zhǎng)度內(nèi)無(wú)法愈合[13]。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)可在轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)誘導(dǎo)下并在顆粒培養(yǎng)中促進(jìn)軟骨形成[14]。一種多肽兩親性分子的共組裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)顯示高密度的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)結(jié)合表位來(lái)形成用于軟骨再生的納米纖維軟骨的修復(fù)，體外實(shí)驗(yàn)表明，這些材料支持人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的存活并促進(jìn)其向軟骨細(xì)胞分化，而且在兔的軟骨缺損模型中證實(shí)可以促進(jìn)軟骨的再生[15]。利用RADA-16肽的自組裝合成水凝膠注入小鼠模型中觀察到其結(jié)構(gòu)有利于軟骨細(xì)胞的嵌入和關(guān)節(jié)軟骨的再生，并且伴隨的炎性反應(yīng)比非生物凝膠更低。由此說(shuō)明自組裝多肽水凝膠可用于組織再生的細(xì)胞培養(yǎng)支架[16]。

3.2 神經(jīng)系統(tǒng) 由于神經(jīng)細(xì)胞不能進(jìn)行再生或再生能力極弱的特性，神經(jīng)元組織的再生及其修復(fù)是困難的。在體內(nèi)若神經(jīng)受到創(chuàng)傷性損傷，神經(jīng)細(xì)胞難以分化再生。

神經(jīng)組織再生能力差，在創(chuàng)傷性腦損傷或神經(jīng)退行性病變后可導(dǎo)致永久性腦損傷。但組織學(xué)工程出現(xiàn)給神經(jīng)損傷帶來(lái)了治療策略。在過(guò)去的幾十年里，干細(xì)胞在腦外傷治療中的應(yīng)用引起了人們極大的興趣。移植各種人類干細(xì)胞作為自體細(xì)胞來(lái)源，種植在納米支架中，可改善不同神經(jīng)系統(tǒng)損傷動(dòng)物模型的腦結(jié)構(gòu)修復(fù)和功能恢復(fù)[17-18]。神經(jīng)干/祖細(xì)胞(hNS/PC)和人脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞(hADSCs)、人腦膜瘤干細(xì)胞具有增殖和分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的潛能。在大鼠急性創(chuàng)傷性腦損傷模型中，自組裝多肽納米纖維支架——RADA4GGSIKVAV(R-GSIK)，將人腦膜瘤干細(xì)胞種植到該支架中，并將含有人腦膜瘤干細(xì)胞納米纖維支架移植到創(chuàng)傷性腦損傷的動(dòng)物模型中，減少了損傷部位炎性反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)性膠質(zhì)增生，減少了細(xì)胞凋亡，顯著改善了腦功能的恢復(fù)[19]。將癲癇患者腦來(lái)源的hNS/PC和hADSCs種植在PuraMatrix水凝膠(PM)中，并在腦損傷大鼠模型中證實(shí)可促進(jìn)腦外傷大鼠功能恢復(fù)，減少病灶體積，抑制炎性反應(yīng)，減少損傷部位的反應(yīng)性膠質(zhì)增生，是一種可用于神經(jīng)疾病(如頑固性癲癇)的潛在細(xì)胞治療[20]。

在脊髓損傷后會(huì)形成充滿液體的嚢腔并且出現(xiàn)炎性反應(yīng)和形成膠質(zhì)限制了神經(jīng)再生。但利用多肽納米纖維之間的結(jié)構(gòu)微環(huán)境與電荷誘導(dǎo)的作用，并加入生長(zhǎng)因子，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)釋放生長(zhǎng)因子，這種人造的生物微環(huán)境誘導(dǎo)了軸突的再生并調(diào)節(jié)了局部的炎性反應(yīng)[9]。不論是體內(nèi)還是體外實(shí)驗(yàn)，將微血管細(xì)胞移植到自組裝多肽RADA16-I中，在肽支架內(nèi)都形成了緊密連接的血管系統(tǒng)，從而產(chǎn)生了血—脊髓屏障。并觀察到移植或損傷部位的軸突密度增加，證明其在治療脊髓損傷中的潛力[21]。自組裝多肽凝膠SPG-178在體外可促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元突起生長(zhǎng)，增加NGF、BDNF、NT-4、TrkA和TrkB的表達(dá)，在體內(nèi)應(yīng)用SPG-178可減少炎性反應(yīng)和膠質(zhì)瘢痕形成，為SPG-178作為支架通過(guò)誘導(dǎo)神經(jīng)保護(hù)因子治療脊髓提供了新的證據(jù)[22]。

周圍神經(jīng)迅速再生才能恢復(fù)神經(jīng)和肌肉的功能，所以周圍神經(jīng)再生也備受關(guān)注。干細(xì)胞是周圍神經(jīng)系統(tǒng)的主要支持細(xì)胞，在軸突再生中起著重要作用。一項(xiàng)選擇大鼠干細(xì)胞作為研究對(duì)象評(píng)價(jià)細(xì)胞在不同支架上的黏附、增殖和功能基因表達(dá)模式研究表明，具有仿生細(xì)胞識(shí)別功能的多肽共電紡支架植入納米結(jié)構(gòu)對(duì)干細(xì)胞的增殖功能具有積極作用，這些支架隨后可通過(guò)促進(jìn)軸突再生和功能性神經(jīng)恢復(fù)來(lái)修復(fù)周圍神經(jīng)缺損[23]。另一項(xiàng)研究使用RADA16-I多肽作為支架，并將腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)衍生的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)肽(RGIDKRHWNSQ)引入RADA16-I的C末端，得到了RAD-RGI功能化自組裝多肽水凝膠。大鼠坐骨神經(jīng)損傷模型研究表明，功能化多肽RAD/RGI水凝膠不僅為軸突再生和支持膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)提供了適宜的微環(huán)境，而且有協(xié)同促進(jìn)周圍神經(jīng)功能恢復(fù)的作用[24-25]。

3.3 心血管系統(tǒng) 在血管組織工程中，增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞的活性，如黏附、排列、生長(zhǎng)和分化，是血管再生成功的關(guān)鍵目標(biāo)。多功能自組裝多肽在血管組織再生中也是有效的，可作為支架影響細(xì)胞的排列、黏附和分化，并促進(jìn)更好的內(nèi)皮化[26]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)是一種眾所周知的生長(zhǎng)因子，在血管生成中具有重要作用。利用人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(hMSCs)與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(GFP-HUVECs)在細(xì)胞黏附配體RGDS功能化的自組裝多肽(PA-RGDS)兩親納米基質(zhì)上共培養(yǎng)，結(jié)果表明PA-RGDS納米基質(zhì)與hMSCs共培養(yǎng)時(shí)VEGF基因表達(dá)上調(diào)，VEGF分泌增加，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提示hMSCs與HUVECs和PA-RGDS協(xié)同作用促進(jìn)血管生成[27]。Qi等[28]設(shè)計(jì)并合成了一種新的糖肽分子，并使其轉(zhuǎn)化為糖肽透明的水凝膠(即GP凝膠)，摻入促血管生成因子(DFO)，自組裝的GP凝膠在體外可作為可持續(xù)釋放DFO和誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞毛細(xì)血管形態(tài)發(fā)生的儲(chǔ)存庫(kù)。在動(dòng)物模型中包裹DFO的自組裝GP凝膠可在體內(nèi)觸發(fā)新的毛細(xì)血管生成。在臨床中，心肌梗死可造成心肌損傷，而心肌細(xì)胞再生能力有限，但心臟組織工程的出現(xiàn)，讓人們看到了其潛在的能力。以往研究表明，自組裝多肽可注射至心肌中來(lái)創(chuàng)造三維微環(huán)境，在微環(huán)境中血管平滑肌細(xì)胞被募集，并可能形成功能性的血管結(jié)構(gòu)，并且注射的三維支架在心肌內(nèi)組裝成體內(nèi)的微環(huán)境不會(huì)導(dǎo)致主要的炎性反應(yīng)[29]。目前在大鼠心肌梗死模型中將RADA-SDKP自組裝多肽水凝膠注入其中作為細(xì)胞支架載體，之后在模型中觀察到微血管的擴(kuò)張?jiān)偻?，大鼠左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)明顯改善[30]。通過(guò)將來(lái)自血管生成素-1的生存肽QHREDGS連接到已知的自組裝多肽 RADA16-I上，所形成的多功能自組裝多肽——DSAP,將MSCs移植到DSAP中并注入至大鼠心肌梗死模型中，結(jié)果表明DSAP-MSC注射液能改善心功能，減少梗死面積、膠原含量和細(xì)胞凋亡[31]。綜上，自組裝多肽的一個(gè)強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)是，它們可以被設(shè)計(jì)成整合生長(zhǎng)因子和其他信號(hào)，這些信號(hào)為治療心血管系統(tǒng)疾病提供了新的途徑和策略。

4 自組裝多肽在癌癥治療中的前景

化療是一種較為成熟的傳統(tǒng)癌癥治療方法。但化療藥物非選擇性對(duì)于健康細(xì)胞也會(huì)造成一定的損害，為了將非選擇性不良反應(yīng)降到最低，化療中可使用特定的肽序列或基序。設(shè)計(jì)成納米粒子的肽在化療中用于靶向癌細(xì)胞表面或腫瘤血管，可將全身藥物不良反應(yīng)降至最低，并提高效率。作為藥物載體，自組裝多肽具有許多優(yōu)點(diǎn)，如載藥效率高，藥物損失率低，穩(wěn)定性高，避免了體內(nèi)清除[32-33]。

腫瘤組織中的細(xì)胞過(guò)程如生存、增殖、轉(zhuǎn)移，在這些細(xì)胞過(guò)程中肌動(dòng)蛋白骨架作用是至關(guān)重要的。根據(jù)這一機(jī)制可以設(shè)計(jì)出針對(duì)破壞肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的靶向分子組合體，可特異性地靶向和破壞腫瘤肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架，通過(guò)其在癌細(xì)胞膜上所形成的納米結(jié)構(gòu)域，可選擇性地針對(duì)多種類型癌細(xì)胞。其機(jī)制是通過(guò)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架實(shí)現(xiàn)下游癌細(xì)胞的滯留，有效抑制了癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到腫瘤的治療作用[34-35]。可轉(zhuǎn)化肽——BP-FFVLK-YCDGFYACYMDV可在一定條件下組裝成納米顆粒，與癌細(xì)胞上的表皮生長(zhǎng)因子受體(HER2)結(jié)合后轉(zhuǎn)化為納米纖維并阻止了下游細(xì)胞信號(hào)傳遞及細(xì)胞核中增殖和生存基因的表達(dá)，這些基于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的超分子肽代表了一類受體介導(dǎo)的抗癌靶向納米療法[36]。

在乳腺癌治療中光熱療法(PTT)和光動(dòng)力療法(PDT)，表現(xiàn)出空間選擇性高、非侵襲性和耐藥性可忽略不計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，Wan等[37]將TAT肽與具有PTT和PDT抗癌功效的近紅外熒光染料——IR780偶聯(lián)，形成TAT-IR780 并與化療藥物阿霉素(DOX)在水介質(zhì)中形成TID納米顆粒，TID納米粒子具有良好的腫瘤穿透能力，能有效地將IR780和DOX導(dǎo)入癌細(xì)胞，并且可有效地介導(dǎo)IR780和DOX的協(xié)同抗癌作用。另一種多功能肽P51與化療藥物吡柔比星(THP)自組裝形成P51-THP納米粒，并且已證實(shí)該納米顆粒在達(dá)到腫瘤組織之前其傳遞系統(tǒng)是完整的，完整的P51-THP納米粒在體內(nèi)很難進(jìn)入細(xì)胞核，有利于減少化療藥物的毒副作用，并且腫瘤微環(huán)境的多重釋放觸發(fā)器可能通過(guò)增加藥物釋放而在腫瘤靶向治療中發(fā)揮關(guān)鍵作用[38]。P51-THP與TID納米顆粒就是化療藥物與多肽結(jié)合所形成的藥物輸送納米顆粒，并且其可靶向性地將化療藥物導(dǎo)入癌細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤效果，同時(shí)降低了化療藥物的全身毒性，這種將化療藥物與多肽結(jié)合并靶向性輸送至癌細(xì)胞中是治療癌癥的一種潛在療法。

在腫瘤的診斷上，一種成纖維細(xì)胞激活蛋白-α(FAP-α)反應(yīng)肽的近紅外探針可在腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAF)表面特異性地原位形成納米纖維，注入后可造成CAF的蓄積和滯留，提高了成像靈敏度，可獲得2 mm小腫瘤的近紅外成像，給NIR、MIR、PET/CT等提供了一種可擴(kuò)展的成像探針設(shè)計(jì)，有助于提高腫瘤診斷能力[39]。

5 自組裝多肽的其他用途

目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多多重耐藥微生物，給人類的健康及經(jīng)濟(jì)增加了許多的負(fù)擔(dān)，但抗菌肽的出現(xiàn)給這一問(wèn)題帶來(lái)了希望?？咕囊呀?jīng)被認(rèn)為是對(duì)抗耐藥微生物的新武器，其具有良好的廣譜抗菌活性和抗生物膜能力。以革蘭陰性大腸桿菌、革蘭陽(yáng)性金黃色葡萄球菌和白色念珠菌為例，不同結(jié)構(gòu)的多功能自組裝抗菌肽對(duì)其都有抗菌性和抗生物膜性，甚至有的抗菌肽還表現(xiàn)出比抗生素更好的抗菌效果[40]。

血腦屏障是在藥物給予過(guò)程中遇到的一項(xiàng)最具有挑戰(zhàn)性的生物膜，它不僅阻止了有害物質(zhì)進(jìn)入大腦，同時(shí)也阻止了治療藥物的進(jìn)入。隨著自組裝多肽的發(fā)展，研究人員將細(xì)胞穿透肽HIV-1反式激活轉(zhuǎn)錄子(TAT)進(jìn)行組裝，該肽被認(rèn)為可以穿透細(xì)胞的質(zhì)膜，這表明它可作為載體運(yùn)送藥物。并且將TAT肽與兩性離子納米凝膠偶聯(lián)形成TAT-nBSA納米顆粒，并證實(shí)了其可用于血腦屏障的跨越[41]。另一項(xiàng)研究中，二苯丙氨酸納米組裝體完全抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，其作用機(jī)制是引起膜滲透和去極化，對(duì)細(xì)菌形態(tài)造成實(shí)質(zhì)性破壞。

RADA16自組裝多肽水凝膠用于抗菌陽(yáng)離子肽(AMPs)的遞送外，體外研究表明，這種新型自組裝水凝膠能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的增殖，抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)及可以釋放到治療后28 d[42]。Liu等[43]設(shè)計(jì)了一種兩親性短肽(CG3R6TAT)，它包含一個(gè)細(xì)胞穿透肽TAT的親水塊和6個(gè)精氨酸殘基(R6或Arg6)及一個(gè)疏水性的膽固醇(C)塊，并且證實(shí)此納米顆粒對(duì)細(xì)菌、耐藥細(xì)菌、酵母和真菌都有很強(qiáng)的抗菌效果，并且在兔腦膜炎模型中驗(yàn)證該肽納米顆粒能夠穿過(guò)血腦屏障，并抑制腦部細(xì)菌的生長(zhǎng)，重要的是，它們不會(huì)對(duì)主要器官造成明顯的毒性，表明這些納米顆?？赡茉谥委熌X部感染方面提供一種有效的抗菌劑。這些研究結(jié)果證實(shí)了自組裝抗菌構(gòu)件的重要性，并且引發(fā)了人們對(duì)抗菌劑和生物材料的關(guān)注，為抗菌藥物和生物材料的結(jié)合提供了方法和設(shè)計(jì)原則。

6 自組裝多肽應(yīng)用中優(yōu)缺點(diǎn)

自從自組裝多肽水凝膠被發(fā)現(xiàn)并在組織工程中應(yīng)用以來(lái)，其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)[44-45]：(1)其自身?yè)碛刑烊坏陌被岢煞智沂且环N納米結(jié)構(gòu)材料，具有很好的功能材料特點(diǎn)；(2)溶于無(wú)菌離子水后所形成的水凝膠既可以注射并又可在蛋白酶中完全降解，大大降低了異物排斥反應(yīng)；(3)自組裝多肽是一良好的生物學(xué)材料，較其他傳統(tǒng)材料相比具有更好的生物相容性，并且具有更好的細(xì)胞生存三維結(jié)構(gòu)；(4)自組裝多肽的片段可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整成為所需要的納米纖維功能材料，自組裝多肽在骨再生醫(yī)學(xué)的應(yīng)用時(shí)，對(duì)于小面積的組織缺損有很好的功能支撐作用，但在面積較大的缺損和/或承載骨缺損時(shí)其功能支撐作用并不理想[45]。

7 結(jié)論與展望

自從自組裝分子這一概念提出來(lái)以后，近幾十年內(nèi)科學(xué)家們對(duì)這一領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣，通過(guò)多學(xué)科的共同努力，自組裝多肽可以幫助研究復(fù)雜的生物現(xiàn)象，創(chuàng)造各種應(yīng)用。在體內(nèi)動(dòng)物模型及體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)都得到了許多令人興奮的發(fā)現(xiàn)，顯示了其在人體組織修復(fù)方面的巨大潛力。組織工程的進(jìn)展十分迅速，但仍有一些困難需要去攻克，如在具有三維結(jié)構(gòu)水凝膠的機(jī)械化不是很穩(wěn)定。另外，對(duì)這一新型生物材料來(lái)說(shuō)，如何設(shè)置其全面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如自組裝多肽與其他材料或藥物的整合中，在組織再生中能控制其修復(fù)及損傷的靶點(diǎn)，需要人們積極地尋求新的治療方法，例如是否能在一種主要修復(fù)骨再生多肽上加其他具有不同功能的多肽小片段和/或生長(zhǎng)因子，使其具有成骨的特性及其他特性(如成血管等)，使其成為一個(gè)復(fù)合體，這樣在運(yùn)用于組織再生時(shí)具有可控的生物靶向特點(diǎn)。這些困難和挑戰(zhàn)將推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展。