类器官学社:人工血小板类器官募集血液蛋白以保护共生凝血酶

摘要:2024年12月,西南大学谢瑞琪教授团队在期刊《Small》(IF:13.0)在线发表题为:Artificial Plateletoids Recruit Blood Proteins to Shield Symbiotic Thrombin: a Silk

类器官星球

每日推送类器官科研最新讯息


2024年12月,西南大学谢瑞琪教授团队在期刊《Small》(IF:13.0)在线发表题为:Artificial Plateletoids Recruit Blood Proteins to Shield Symbiotic Thrombin: a Silk Fibroin/Calcium Interface Medicated Thrombin Generation and Preservation 的高水平研究论文。

论文摘要

由于凝血酶的低稳定性和对环境温度和酸度的敏感性,在储存和体内应用过程中打破凝血酶的限制仍然具有挑战性。

在此,我们开发了一种人工血小板类器官,通过与血浆在体外共孵育的方法,利用丝素蛋白/Ca2+界面,提高生成的凝血酶的活性和稳定性,用于原位生成凝血酶。

值得注意的是,血小板状物凝血酶平台的酶活性高达30 U g-1,可在55秒内快速凝血,在高达37°C的温度下持续至少90天。这大大减轻了在储存和运输凝血酶制剂时维护冷链的困难。此外,胃出血模型证实,血小板类器官平台通过上调胃环境的pH值(pH 0.8)提高了凝血酶的耐酸性,促进了凝血酶的口服递送,从而在高酸性胃条件下有效控制出血。

这项开创性的研究解决了凝血酶在储存和体内应用中的限制,并可能为进一步研究生物储存和递送方法提供基础。

开发了一种人工血小板模拟物(CaCO3@CSF/Ca2+),通过体外与血浆共培养的方式,实现血栓生成,提高了生成的凝血酶的活性和稳定性。

该人工血小板模拟物平台生成的凝血酶在高达37°C的条件下能保持至少90天的稳定性,解决了传统凝血酶制剂需要冷链存储和运输的问题。

通过调整胃环境的酸度,该平台能够提高凝血酶在高度酸性胃环境中的稳定性,为口服凝血酶治疗胃出血提供了可能。

人工血小板模拟物能够招募血浆蛋白形成蛋白冠层,这层蛋白冠层能够增强凝血酶的酶活性、热稳定性和结构完整性。

该研究通过在大鼠胃出血模型中评估了人工血小板模拟物的止血效果,证明了其在体内调节胃液酸度和提供高活性、高稳定性凝血酶以有效止血的潜力。

文献精读

Q1: 人工血小板模拟物(CaCO3@CSF/Ca2+)是如何提高凝血酶的稳定性的?

A:CaCO3@CSF/Ca2+通过模拟血小板中的磷脂酰丝氨酸/钙离子(PS/Ca2+)界面来提高凝血酶的稳定性。这种结构有助于催化凝血酶的原位生成,并能招募血浆蛋白形成蛋白冠层,这层蛋白冠层能够保护凝血酶免受热变性和酸变性的影响。此外,CaCO3@CSF/Ca2+中的丝素蛋白(SF)与钙离子(Ca2+)的强烈相互作用为凝血酶提供了一个稳定的环境,减少了凝血酶在环境温度下的活性损失。


Q2: 人工血小板模拟物在室温下的稳定性如何,这在实际应用中有何意义?

A:CaCO3@CSF/Ca2+在室温下(高达37°C)至少能保持90天的稳定性,这一特性对于实际应用来说非常重要。它意味着凝血酶制剂可以在没有冷链的条件下存储和运输,大大降低了凝血酶制剂的存储和运输成本,并且使得凝血酶制剂在资源匮乏或冷链设施不足的地区也能被广泛使用。


Q3: 人工血小板模拟物在胃出血模型中显示出了哪些止血效果?

A:在胃出血模型中,CaCO3@CSF/Ca2+显示出了显著的止血效果。它能够中和胃液的酸性环境,提高胃内pH值,从而维持凝血酶的活性。此外,该平台还能够促进血小板聚集和纤维蛋白生成,加速血液凝固。通过粪便隐血试验和组织学分析,研究人员发现CaCO3@CSF/Ca2+处理组的出血量显著减少,并且出血时间缩短,证明了其在体内对胃出血的有效控制能力。

结果图


来源:培养盒守护者

相关推荐