壳聚糖纤维对酶活性的抑制效果分析

酶在细胞和组织的生命活动中起重要作用。人体中存在的酶的种类很多，其中与皮肤相关的主要有基质金属蛋白酶（MMPs）、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶等。自1962年Gross & Lapiere在蝌蚪中发现能分解胶原蛋白的间质胶原酶MMP-1后，各国科学家已经相继发现了25种各不相同的细胞外肽链内切酶。这些酶的共同特征是其前结构域中的半胱氨酸序列和催化区域中的锌离子结合区，它们对细胞外基质的大多数组分显示一定的水解活性并调控一系列生物学进程，过多的合成和表达会加快基质降解，导致癌症、关节炎等一系列疾病的发生，因此MMPs的抑制剂对于疾病治疗有重要意义。

根据与锌离子结合的化学基团的不同，目前研究比较广泛的MMPs抑制剂有四大类，即氧肟酸盐类、羧酸类、硫醇类以及磷酸和次磷酸类。根据来源，目前已有的MMPs抑制剂可分四种：组织中分泌的天然基质金属蛋白酶抑制剂、人工合成的MMPs抑制剂、从天然产物中筛选得到的MMPs抑制剂、通过筛选噬菌体展示肽库和抗体得到的MMPs抑制剂。(https://www.xing528.com)

壳聚糖纤维对锌离子有很强的吸附性能，可以通过与锌离子的交换对MMPs产生抑制作用，在伤口愈合过程中起重要作用。朱世振等的研究结果表明，壳聚糖能明显抑制IL-1B诱导的软骨细胞MMP-1mRNA和蛋白的表达，从而抑制IL-1B介导的软骨细胞TIMPs/MMPs比例的失衡，减轻骨关节炎软骨退变。王海斌等观察了高脱乙酰度羧甲基壳聚糖经关节腔注射对实验性兔膝骨关节炎软骨退变的影响，对比两组兔股骨髁关节软骨的大体改变和病理变化，并用免疫组化的方法对比两组的基质金属蛋白酶-1（MMP-1）及基质金属蛋白酶-3（MMP-3）的表达情况。结果显示，高脱乙酰度羧甲基壳聚糖能明显降低骨关节炎软骨中MMP-1和MMP-3的表达，能诱导软骨细胞再生，所生成的软骨细胞保持了正常的软骨组织结构，且有大量Ⅰ型胶原及蛋白多糖等细胞外基质产生，显示壳聚糖在软骨损伤修复方面有广阔的临床应用前景。