[发明专利]一种多肽血管组织工程基质材料及其应用

说明书

技术领域

本发明属生物医学材料技术领域，具体地涉及一种合成作为血管组织工程基质材料的多肽，本发明还涉及此多肽的应用。

背景技术

组织工程中最具挑战性的一个课题是移植物的血管生长和血液供给，而在组织工程血管的研究中，内皮细胞的黏附和生长是最困难的问题。内皮细胞对于血管组织非常重要，它完成对营养物质和代谢废物的转运，维持血液成份的稳定，防止异常凝血，并对破坏的内皮进行修复。

带有内皮细胞的组织工程化血管还有助于提高血液和组织相容性，是当前组织工程研究的重点。在血管移植物腔内衬附单层血管内皮细胞，就能够将血液和血管壁的生物材料隔离开，促进血液动力学，防止免疫反应和血栓。然而，由于动脉血管腔内急速的血流运动，内皮细胞难以锚定在生物材料的表面，使得静态培养下形成的内皮细胞单层一旦移植入体内后很快被血流破坏。因此必须开发新的生物材料，使组织工程血管衬附的内皮细胞有效黏附并较快生长。

为了达到上述目的，不同的生物材料已被开发和尝试。胶原蛋白、纤维粘连蛋白、体外粘连蛋白等都未达到预期效果。一种经过设计的自组装多肽基质具备一定的细胞黏附功能。这种多肽能够通过β-片层结构相互作用形成纳米纤维，能够用于生物材料的表面修饰。它对骨细胞、神经细胞等具有较高的黏附能力(Genove E.The effect of functionalizedself-assembling peptide scaffolds on human aortic endothelial cell function.Biomaterials2005；26：3341-3351.)。然而，这种多肽的β-片层结合能力较低，导致基质材料的强度不甚满意，经过一定的功能基团修饰后就失去了形成纳米纤维的能力。

发明内容

本发明的目的在于克服目前血管组织工程研究的难题，提供一种合成多肽，作为血管组织工程基质材料。

本发明的另一个目的在于提供上述多肽化合物用于生物材料的表面修饰。

朊蛋白是自然界中存在的、能够形成较强β-片层结构的多肽。其中酵母朊蛋白Sup35p具有特定的自组装序列，能够携带其他结构域共同形成β-片层结构。这种高效组装、能够携带其他功能基团的特性非常符合组织工程基质材料的需要。本发明设计了相互重叠的10氨基酸序列多肽覆盖Sup35p全蛋白，并分别合成和测试每条多肽，以筛选Sup35p中的自组装多肽序列。实验筛选出式SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3所示的多肽序列，能够高效组装成多孔、富含水的组织工程基质材料。由于酵母的Sup35p蛋白与哺乳动物(包括人类)并无同源性，因此这种蛋白对人类没有感染性危害。

因此，本发明提供的合成多肽，其氨基酸序列如下：SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQID NO.3，其中，SEQ ID NO.2为SEQ ID NO.1前10个氨基酸组成的片段，SEQ ID NO.3为SEQ ID NO.1最后10个氨基酸组成的片断。

这些多肽序列中：

Tyr表示英文名称为threonine，中文名称为苏氨酸的氨基酸的相应残基；

Asn表示英文名称为asparagine，中文名称为天冬酰胺的氨基酸的相应残基；

Leu表示英文名称为leucine，中文名称为苏氨酸的氨基酸的相应残基；

Gln表示英文名称为Glutamine，中文名称为谷氨酰胺的氨基酸的相应残基；

Gly表示英文名称为glycine，中文名称为甘氨酸的氨基酸的相应残基；

Ala表示英文名称为alanine，中文名称为丙氨酸的氨基酸的相应残基；

Phe表示英文名称为phenylalanine，中文名称为苏氨酸的氨基酸的相应残基。

本发明所述的多肽序列，还包括所述序列的其类似物和同族物以及他们的衍生序列，如反向序列和反手链。还包括与这些序列具有至少有90％相同性的氨基酸序列。

本发明所涉及的多肽序列，源于酵母朊蛋白Sup35p的自组装结构域，能够相互作用组装成为纳米纤维及多孔富含水的基质材料，对血管内皮细胞有较强的黏附作用，能够促进其生长并形成完全的单层结构。