DOI: 10.1016/j.cej.2020.128309

血小板源性生长因子（PDGFs）在调节细胞增殖、凋亡和迁移中起着至关重要的作用，被推荐用于临床实践中的损伤修复。然而，蛋白质类药物稳定性低、生物屏障穿透能力差以及成本高等因素阻碍了其广泛应用。开发能够模拟PDGFs生物活性的小分子或纳米材料可以克服PDGF蛋白的缺点并扩大其应用范围。在此，研究者报道了自组装肽Nap-FFGVRKKP（化合物1）的第一种超分子纳米纤维，其生物活性优于PDGF蛋白。肽衍生物Nap-FFG形成了一个β-折叠构象，与PDGF中的四β-折叠肽，以及PDGF L3中的五肽VRKKP相似，后者对于与PDGF受体的结合至关重要。因此，纳米纤维在表面具有多价L3肽，这有助于PDGF受体的寡聚和活化。结果表明，该纳米材料有效激活了PDGF信号通路并促进了NIH 3T3细胞的增殖和迁移。此外，它们还显著降低了10 Gy X射线引起的凋亡率，使其从33.60％降至5.83％，并且通过减轻炎症反应和增强皮肤再生，从而对电离辐射损伤修复具有良好的疗效。上述研究提供了一种通过多价相互作用构建具有增强生物活性的纳米材料的通用策略，PDGF模拟物的开发可以克服PDGFs在损伤修复、细胞培养、化妆品和再生医学等方面的应用限制。

图1.（A）PDGF的带状模型。（B）PDGF-BB和PDGFR的带状模型。残基159-163（VRKKP）之间的蛋白质序列以红色显示，并用方框表示。（C）由多价L3肽组成的自组装肽基纳米纤维的示意图。

图2.（A）PDGF模拟分子化合物1（Nap-FFGVRKKP）的化学结构。（B）化合物1水凝胶和化合物2透明溶液（Ac-VRKKP）在PBS缓冲溶液（0.5wt％）中的光学图像。（C）通过TEM观察到的1纳米纤维。（D）化合物1（0.5wt％）和化合物2（1.0wt％）的圆二色性（CD）光谱。（E）微尺度热泳（MST）的拟合曲线，以计算化合物2与PDGFR-β的KD值。（F）MST的拟合曲线，以计算化合物1与PDGFR-β的KD值。

图3.（A）使用EdU分析，在含有5nM化合物1、化合物2或PDGF蛋白的培养基中培养24小时的NIH 3T3细胞的代表性荧光显微图像。比例尺=100μm。（B）在含有5nM化合物1、化合物2或PDGF蛋白的培养基中培养24小时，然后暴露于10 Gy X射线辐射的NIH 3T3细胞的活/死染色图像。比例尺=200μm。（C）NIH 3T3细胞在含有5nM化合物1、化合物2或PDGF蛋白的无血清培养基中培养16小时的代表性细胞迁移图像。比例尺=200μm。（D）用ImageJ软件计算EdU阳性细胞的百分比。（E）用ImageJ软件计算凋亡细胞的百分比。（F）用ImageJ软件计算迁移细胞的数目。数据表示为平均值±SEM，每组n=6个样品。与对照组相比，**p＜0.01；与对照组相比，***p＜0.001；与对照组相比，****p＜0.0001。

图4.（A）通过蛋白质印迹分析用不同化合物处理的NIH 3T3细胞中PDGFR、p-PDGFR、MEK1/2、p-MEK1/2、ERK1/2和pERK1/2的表达水平。（B）通过蛋白质印迹分析用不同化合物处理的NIH 3T3细胞中AKT、p-AKT、mTOR和p-mTOR的表达水平。通过光密度测定法量化（C）p-PDGFR，（D）p-MEK1/2和（E）p-ERK1/2与微管蛋白的相对水平，作为对照的百分比。通过印迹光密度测定法量化（F）p-AKT和（G）p-mTOR与β-肌动蛋白的相对水平，以对照的百分比表示。结果显示为3个独立实验的平均值±SEM。与对照组相比，*p＜0.05；与对照组相比，**p＜0.01。

图5.（A）第18天和第30天小鼠肢体辐射损伤的代表性激光多普勒灌注图像，以及第60天下肢的光学图像。术后60天，用H&E、Masson三色染色（MT）和CD68抗体染色的下肢组织切片的代表性显微照片。以生理盐水为对照。（B）第18天和第30天的灌注定量分析。（C）每个区域CD68阳性细胞的定量分析。数据表示为平均值±SEM，每组n=8只小鼠。与对照组相比，*p＜0.05；与对照组相比，**p＜0.01；与对照组相比，***p＜0.001；与对照组相比，****p＜0.0001。