贻贝黏蛋白在皮肤损伤修复中的应用
2025-05-29 来源:中国皮肤性病学杂志

作者:张文娟,牛贵业,乔锰,济宁医学院临床医学院,山东第一医科大学第一附属医院皮肤科


皮肤损伤在临床上较为常见,外伤、烧伤、炎症性皮肤病、慢性创伤、手术或微创治疗等均可造成皮肤损伤,使机体生理屏障受到破坏[1] 。除原发损伤导致的病理性结构破坏外,还可引发氧化应激、炎症等继发性损伤,导致伤口愈合延迟及瘢痕形成,在生理及心理上给患者带来伤痛[2] 。皮肤损伤修复是一个复杂的动态调节过程,涉及一系列细胞、细胞因子、细胞外基质在时间和空间上有序的相互作用[3] ,其核心目的在于重建皮肤、恢复屏障功能[1] 。


结合传统敷料、药物治疗及手术等方法,预防感染和并发症,为创面提供一个相对无菌、适于修复的微环境,能够促进创面愈合[4] 。针对传统创口敷料(如纱布、创口贴、绷带、水胶体等)不能持续提供微氧湿润无菌环境、吸收渗液有限导致组织粘连、增加二次创伤开裂风险、阻碍创面愈合进程等诸多弊端[4] ,新型生物水凝胶敷料在维持微氧湿润、减少组织粘连、促进细胞再生、抗菌、可生物降解等方面呈现诸多优势,为皮肤损伤修复创造理想的愈合环境[5-6] 。


贻贝黏蛋白(mussel adhesive protein,MAP)源自海洋贻贝,因超强的黏附力及黏合兼容性、优异的防水耐腐蚀及高度生物亲和性在皮肤损伤修复领域被广泛应用[7] 。近年来研究发现,贻贝黏蛋白在抵御微生物侵袭、抗炎、抗菌、抗氧化、美白、促进创面湿性愈合等方面表现出色[8-10] 。因此,以贻贝黏蛋白为原材料的新型生物水凝胶敷料在临床应用方面不断拓展。本文总结了贻贝黏蛋白生物学活性最新研究进展,并对其在皮肤损伤修复中的临床应用进行简要综述。


1贻贝黏蛋白的生物学活性


1.1抑制炎症反应贻贝黏蛋白呈弱酸性,含有10%高含量多巴基团。多巴胺与多巴胺D1受体(DRD1)结合,促进细胞内贻贝黏蛋白水平升高,贻贝黏蛋白结合NLRP3(炎症小体传感器蛋白)抑制炎症小体的激活和炎症因子(如IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α等)的分泌,发挥抗炎效应[8-9] 。一方面,贻贝黏蛋白抵御损伤因子如物理性、化学性、生物性及免疫性损伤等对细胞的损害,抑制炎症;另一方面,还可以修复受损细胞,再生新细胞,加速细胞代谢,减轻炎症反应[9] 。此外,贻贝黏蛋白可通过抑制真皮成纤维细胞过度增生发挥抗炎作用,从而减少瘢痕组织增生[11] 。


1.2抗菌作用贻贝黏蛋白分子结构具有两个特点:①含有3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA,多巴)基团[12-13] ,氧化的多巴基团生成邻位二醌,可与未氧化的多巴基团相互交联成网状微观生物膜支架,促使蛋白质更加紧密、稳固地附着在人体表面,耐受体液的冲刷[14] ;②含有疏水基团,在生理溶液存在的情况下,贻贝黏蛋白部分疏水基团暴露出来,可与细胞膜脂质双分子层通过疏水作用相互结合,强化细胞隔水黏附[15] 。贻贝黏蛋白能够形成透气、防水且具有弹性的皮肤角质层保护膜使创面免受水、微生物的侵害[16] 。贻贝黏蛋白含有20%的赖氨酸,多巴基团与赖氨酸协同作用:多巴基团自氧化产生具有强效抗菌作用的过氧化氢(H2O2 ),带正电荷的赖氨酸与细菌直接接触,在裂解细胞的过程中通过破坏细菌细胞膜达到抗菌作用[16-17] 。


1.3抗氧化作用贻贝黏蛋白中的酪氨酸酶和贻贝足丝蛋白6(MFP-6)主要负责维持氧化-还原平衡,使贻贝黏蛋白黏附性能处于可控平衡状态[10] 。

既往研究证实,富含半胱氨酸和甘氨酸的蛋白(CGRP蛋白)清除自由基能力显著,贻贝黏蛋白富含半胱氨酸,其抗氧化活性与序列中半胱氨酸巯基侧链相关[18] 。此外,贻贝黏蛋白中的多巴基团交联形成的微观支架也具有清除自由基能力,发挥抗氧化作用[19] 。


1.4促进创面修复贻贝黏蛋白含有20%的赖氨酸,使其可通过静电吸附作用与带负电荷的人体组织细胞相结合[20] ,联合网状微观生物膜支架[14] ,可以共同为细胞贴壁爬行提供方向和支撑,有序促进创面周边正常的角质形成细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞等细胞从外周向中间和从底部向上爬行生长[20 ] 。此外,表面带正电荷的贻贝黏蛋白与带负电荷的血小板相互作用,促进血小板聚集和活化,进而促进血液凝固[21] 。因此,贻贝黏蛋白通过加速止血及创面修复,大大缩短了创伤愈合期[20] 。


1.5抑制黑色素生成黑色素生成过程大致如下:在黑素小体内酪氨酸经酪氨酸酶作用形成多巴,多巴经氧化后形成多巴醌,进一步氧化形成多巴色素,整个过程都是氧化过程[22] 。贻贝黏蛋白中的多巴基团与黑色素形成过程中的多巴发生反应,阻断黑色素生成;贻贝黏蛋白同时通过抗氧化活性抑制黑色素生成[9] 。另外,贻贝黏蛋白通过抗炎活性抑制促炎细胞因子IL-1α、IL-1β、IL-6、COX-2和α-黑素细胞刺激激素(α-MSH)的旁分泌,抑制黑色素生成,防止色素沉着[9,23] 。


2贻贝黏蛋白在皮肤损伤修复中的应用


皮肤在损伤后会快速启动修复程序以重建皮肤完整性,包括止血、炎症、增殖、重塑4个阶段,依次递进又相互重叠共同完成创面修复[1] 。在创面修复过程中应用性能优良的修复敷料可以暂时替代皮肤的部分功能,保护伤口、减少感染,提供一个有利于创面愈合的环境[24] 。贻贝黏蛋白具有极强的黏合性,形成透气、防水、有弹性的保护膜,对受损皮肤屏障具有保护作用[8] ,并协同促进药物吸收[25] ,其良好的生物相容性、促细胞生长和止血功能,利于创面愈合[20] 。此外,静电相互作用使贻贝黏蛋白的多巴基团与表皮神经末稍的多巴受体结合,使神经末稍封闭、钝化,有效缓解皮肤瘙痒及刺痛感[25] 。


2.1面部炎症性皮损修复


2.1.1常见面部皮炎皮肤屏障在维持皮肤健康和防御外界刺激中起着关键性作用。皮肤屏障受损会导致经表皮水分丢失增加,皮肤干燥,加剧炎症反应;同时,外界刺激物(如过敏原、化学物质、微生物等)更容易入侵皮肤,引发炎症反应及免疫应答。此外,皮肤屏障受损还会导致皮肤微生态失衡,进一步加重炎症[26] 。因此,保护和修复皮肤屏障功能是预防和治疗面部皮炎的重要措施。邱兆琼等[27] 将152例面部激素依赖性皮炎、面部脂溢性皮炎、面部过敏性皮炎、面部神经性皮炎患者分为单纯药物治疗对照组与药物联合贻贝黏蛋白水凝胶敷料治疗研究组,结果显示,治疗4周后,研究组患者的表皮皮脂含量和角质层含水量均高于对照组,经表皮失水量低于对照组。此外,研究组患者的主要症状(皮肤干燥、红斑、灼热、肿胀、瘙痒、刺痛、口干)及皮损消退情况显著改善,总有效率为90.79%,远高于对照组的60.53%(P<0.05)。金外淑等[28] 针对面部激素依赖性皮炎的研究也得出了相似的结论,治疗4周后,研究组患者的症状及皮损消退情况显著改善,总有效率为93.94%,高于对照组81.54%(P<0.05)。上述研究均提示贻贝黏蛋白水凝胶联合药物治疗面部皮炎具有协同增效作用。


2.1.2敏感性皮肤敏感性皮肤特指皮肤在生理或病理条件下的一种高反应状态,主要发生于面部[29] 。敏感性皮肤发病原因及机制复杂多样,与皮肤屏障受损密切相关。Dong等[30] 通过微针递送贻贝黏蛋白治疗23例中国女性敏感性皮肤患者,每间隔1个月进行1次治疗,3次为1个疗程,评估其有效性和安全性。研究结果显示,20例受试者在进行3次微针递送贻贝黏蛋白治疗后,灼热、刺痛及瘙痒等症状缓解有效率为87%;治疗结束时,所有受试者的症状缓解有效率为100%;皮肤检测仪图像显示,受试者均表现为面部红斑颜色变浅、范围缩小,毛细血管密度降低。所有受试者无复发及并发症,安全性高。丛林等[31-33] 分别应用贻贝黏蛋白喷剂、软膏、冷敷贴对面部敏感性皮肤进行多次临床试验,均证实贻贝黏蛋白在修复受损皮肤屏障及促进创面愈合中功效显著。


2.1.3玫瑰痤疮玫瑰痤疮是一种常见的慢性炎症性皮肤病,以面部反复出现红斑、丘疹、脓疱、毛细血管扩张和潮红为特征[34] 。Luo等[23] 在诱导特征性玫瑰痤疮样小鼠模型研究中发现,微针注射贻贝黏蛋白组经治疗后病灶处毛细血管密度降低,红斑面积明显缩小,炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α表达显著下调,香草素样瞬时感应受体(TRPV1、TRPV2、TRPV4)和血管内皮生长因子(VEGF)等调节神经和血管因子的表达水平均明显降低,玫瑰痤疮样小鼠的先天免疫、炎症浸润和神经血管调节功能均明显改善。在后续的临床试验中,贻贝黏蛋白微针给药可明显改善玫瑰痤疮患者面部红斑、潮红、毛细血管扩张症状,未见明显不良反应。


2.1.4炎症后色素沉着炎症后色素沉着的主要治疗方法是抗炎和修复[16] 。Liu等[9] 研究观察各类伤口敷料对稳定期白癜风患者负压吸疱自体表皮移植术后炎症色素沉着的预防效果。结果显示,应用伤口敷料1周后,贻贝黏蛋白组供体部位的创面面积明显小于糖皮质激素组(丙酸氟替卡松乳膏)和空白对照组(P<0.01);治疗第12周,皮肤检测仪图像显示贻贝黏蛋白组和糖皮质激素组的创面毛细血管扩张和红斑均有明显改善,且贻贝黏蛋白组和糖皮质激素组的相对黑色素指数(relative melaninindex,RMI)显著低于空白对照组(P<0.05)。因此,局部外用贻贝黏蛋白可显著加速伤口愈合,减轻炎症反应,抑制黑色素生成,从而防止色素沉着。


2.2创伤修复


2.2.1急性创伤急性创伤为机械因素加于人体所造成的组织或器官的破坏,如擦伤、扭伤、磕伤、刀割伤、砸伤、摔伤、挤压伤、车祸等,是皮肤损伤最常见的原因[35] 。贻贝黏蛋白水凝胶敷料具有优良的顺应性和适应性,能够适应和紧贴伤口表面,封闭创面,更好的发挥其促进愈合的功效,还可避免缝合造成的二次伤害[35] 。在动物创伤模型中,Park等[36]及Zhao等[37] 研究结果显示,小鼠开放性伤口外用贻贝黏蛋白水凝胶可即时封闭创面、止血,显著加快创面愈合,降低炎症反应,提高再上皮化程度,减少瘢痕形成。另外,目前提倡湿性愈合,水凝胶剂型可锁住水分,促进伤口愈合[23] 。


2.2.2烧伤烧伤患者创面由于体表防御屏障受损、免疫功能下降,容易继发感染,在创面愈合期和瘢痕增生期,往往伴有瘙痒[38] 。韩宇鑫[39] 将66例烧伤植皮术后患者平均分为空白对照组(A组)、术后纳米银敷料治疗组(B组),术后纳米银敷料联合贻贝黏蛋白喷剂治疗组(C组)。结果显示,C组治疗后创面愈合率、植皮存活率、伤口愈合时间、术后1周创面分泌物细菌培养阳性率及瘙痒症状缓解情况均优于A、B两组。该研究表明,贻贝黏蛋白外用于烧伤创面可形成超效保护膜,既能防止病原微生物侵袭,又能促进伤口愈合,还可起到止痒作用。


2.2.3激光术后损伤激光被广泛应用于多种皮肤疾病的治疗,属于有创操作,一定程度上会损伤皮肤屏障。因此,激光术后护理不当容易继发感染、色素沉着、伤口延迟愈合等[40] 。李建娜等[41] 纳入97例CO2点阵激光术后色素沉着患者作为研究对象,研究组外用贻贝黏蛋白水凝胶敷料联合红光治疗,对照组仅红光治疗。结果显示,研究组的临床疗效、色素沉着改善时间、皮肤图像评分、皮肤屏障功能等指标均优于对照组,同时患者肤色和肤质均有明显改善。陈日新等[42] 将117例面部痤疮萎缩性瘢痕患者平均分为3组,3组均给予点阵CO2激光治疗,术后分别给予贻贝黏蛋白辅料(A组)、重组人表皮生长因子(B组)和生理盐水(C组)进行创面修复。结果显示,A组和B组患者的瘢痕消退及无明显色素沉着的总有效率分别为92.31%和94.87%,均高于C组76.92%(P<0.05)。A组和B组患者激光术后疼痛、红斑、痂皮持续时间短于C组,表明贻贝黏蛋白修复激光术后创面疗效显著,在临床上辅助激光术后创面修复方面具有应用潜力。


2.2.4慢性感染和非感染性损伤慢性损伤愈合一般需要4周以上时间,在伤口愈合的炎症阶段停滞不前,易并发感染[43] 。糖尿病溃疡是最常见的慢性创伤,多伴微生物感染致炎症反应加重、伤口恶化、愈合时间延长[43] 。Chen等[25] 通过席夫碱交联法制备多巴基团修饰的贻贝黏蛋白水凝胶作为伤口敷料,发现多巴基团对糖尿病溃疡创面的抗炎修复效果有限,但因其优良的湿性组织黏附特性,能够与溃疡创面紧密结合,因此可携带相关抗感染药物共同作用于创面。假体周围感染是一种破坏性极强的假体植入后并发症,不仅病程漫长,还可引起患者强烈疼痛等不适,严重还会导致假体植入失败,需要更换假体[44] 。Choi等[45] 在蛋白质抗菌涂层预防假体周围感染的研究中发现,附着于假体表面并携带庆大霉素的贻贝黏蛋白涂层可完全抑制假体周围金黄色葡萄球菌的生长,并因其优异的黏附性和耐刮擦性,避免了假体植入术后经常出现的机械摩擦损伤等问题。


3小结与展望


贻贝黏蛋白具有良好的生物相容性、多功能性、治疗效果明确等特点,在皮肤损伤修复领域应用广泛,能够促进创面愈合、修复受损皮肤屏障,针对难治性及慢性创面还可携带抗炎、抗菌药物协同增效促进愈合;此外,贻贝黏蛋白还能防止色素沉着、缓解皮肤瘙痒症状,改善肤色及肤质。天然提取贻贝黏蛋白制备工艺具有产量低、纯化困难等问题,随着化学合成和基因工程技术的进步,重组微生物发酵纯化的重组贻贝黏蛋白,其理化性能与天然提取贻贝黏蛋白基本一致,并且基因纯化产物纯度更高,致敏率更低,修复效果更好[37] 。相信在不久的将来,贻贝黏蛋白会在皮肤科及其他医疗领域拥有更广阔的应用前景。


利益冲突:所有作者均声明无利益冲突


参考文献略。


来源:张文娟,牛贵业,乔锰.贻贝黏蛋白在皮肤损伤修复中的应用[J].中国皮肤性病学杂志,2025,39(04):448-453.

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