噬菌体展示技术可促进神经发生的α2,6-唾液酸乳糖模拟肽

由糖蛋白和糖脂携带的含唾液酸的聚糖已广泛应用于神经系统疾病的临床治疗。唾液酸乳糖由唾液酸和乳糖组成,根据唾液酸的附着位点可进一步分为α2,3-唾液酸乳糖和α2,6-唾液酸乳糖。作为唾液酸的主要来源,唾液酸乳糖是神经元表面神经节苷脂的组分之一,其在大脑发育和功能维持中可发挥重要作用,也具有调节神经功能的作用。然而,临床上应用唾液酸乳糖存在诸多困难,且唾液酸乳糖很难进行生物纯化,同时化学合成唾液酸乳糖成本较高。因此,筛选并足量生产可模拟唾液酸乳糖的有益生物活性试剂,如唾液酸乳糖模拟肽,就显得非常有必要。

来自中国汕头大学的赵炜疆和Melitta Schachner所带领的团队通过噬菌体展示技术获得一种α2,6-唾液酸乳糖的模拟肽。该模拟肽能够促进氧化应激条件下神经元的存活,通过实验进一步证实该模拟肽能够促进氧化应激条件下小脑颗粒神经元的轴突生长。此外,在氧化应激条件下该模拟肽可促进具有促再生作用的神经细胞粘附分子L1的表达。总之,α2,6-唾液酸乳糖模拟肽可促进神经元存活和神经轴突再生,为神经退行性疾病治疗提供了有益参考。

文章发表在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2020年6期。

文章摘要:α2,6-唾液酸乳糖具有神经调节作用,但是临床上应用唾液酸乳糖存在诸多困难,唾液酸乳糖很难进行生物纯化,而化学合成又成本较高。因此,如何筛选并足量生产可模拟唾液酸乳糖的有益生物活性试剂具有重大意义。(1)实验筛选了噬菌体展示文库中获得模拟α2,6-唾液酸乳糖的肽,通过能特异性结合α2,6-唾液酸乳糖的接骨木凝集素筛选,发现该肽含有来自M1,M12,M14的12个氨基酸的相同序列,具有高亲和力;(2)竞争ELISA结果显示,模拟肽可抑制α2,6-唾液酸乳糖与凝集素结合,但反向肽和乱序重排肽没有此作用;(3)α2,6-唾液酸乳糖模拟肽还可增加H2O2损伤SK-N-SH细胞活性以及细胞粘附分子L1的表达,并促进H2O2损伤的小鼠小脑颗粒神经元的存活和神经突向外生长,但反向肽和乱序重排肽亦没有此作用;(4)结果说明α2,6-唾液酸乳糖模拟肽促进神经元存活和神经发生,可能成为治疗神经退行性疾病的潜在药物。实验方案于2014年2月20日经汕头大学医学院动物伦理委员会批准(批准号SUMC 2014-004)。

文章关键词:氧化应激;α2,6-唾液酸乳糖;噬菌体展示;模拟肽;小脑颗粒神经元;中枢神经系统;接骨木凝集素;神经元存活;神经突向外生长;神经元发生;神经退行性疾病

文章来源:Chen SX, He JH, Mi YJ, Shen HF, Schachner M, Zhao WJ (2020) A mimetic peptide of α2,6-sialyllactose promotes neuritogenesis. Neural Regen Res 15(6):1058-1065. doi:10.4103/1673-5374.270313


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