Li et al. Cellular Molecular Biology Letters (2024) 29:24
https://doi.org/10.1186/s11658-024-00542-4
The direct binding of bioactive peptide Andersonin-W1 to TLR4 expedites the healing of diabetic skin wounds
Chao Li3†, Yuxin Xiong1,4†, Zhe Fu1†, Yuxin Ji1 , Jiayi Yan1 , Yan Kong1 , Ying Peng1 , Zeqiong Ru1 , Yubing Huang3 ,Yilin Li1 , Ying Yang4*, Li He5*, Jing Tang3*, Ying Wang2* and Xinwang Yang1*
背景: 由于过度炎症、再上皮化和血管生成受阻,慢性不愈合伤口仍是临床治疗中的一大难题。因此,发现治疗慢性皮肤伤口的新型促愈合剂非常迫切和重要。两栖动物衍生的促愈合肽,尤其是免疫调节肽,为治疗慢性皮肤创伤提供了一种前景广阔的策略。然而,人们对免疫调节肽加速皮肤伤口愈合的机制仍然知之甚少。
方法: 通过细胞划痕、细胞增殖、transwell和管形成评估多肽Andersonin-W1(AW1)的促进愈合能力。接着,在小鼠身上进行了全厚、深二度烧伤和糖尿病全厚皮肤创面试验,以检测 AW1 的治疗效果。此外,还通过苏木精和伊红(H&E)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫组织化学染色评估了组织再生和炎症细胞因子的表达。分子对接、共定位和 Western 印迹技术被用来探索 AW1 促进伤口愈合的机制。
结果: 我们提供的确凿证据显示,AW1 具有极佳的促进愈合效果,在我们之前的报告中,AW1 被认定为一种短抗菌肽。在 nM 的相对低浓度下,AW1 可促进角质形成细胞的增殖、迁移和划痕修复、巨噬细胞的增殖以及 HUVEC 管的形成。AW1 还能促进再上皮化、肉芽再生和血管生成,从而显著促进小鼠全厚、深二度烧伤和糖尿病皮肤伤口的愈合。从机理上讲,在巨噬细胞中,AW1 直接与细胞外区域的 Toll 样受体 4(TLR4)结合,调控下游核因子-κB(NF-κB)信号通路,促进炎症因子分泌,抑制脂多糖(LPS)诱导的过度炎症。此外,AW1 还能调节巨噬细胞的极化,促进其从炎症期向增殖期过渡,进而促进再上皮化、肉芽再生和血管生成,因此对糖尿病皮肤伤口有很好的治疗效果。
结论: AW1 通过 TLR4/NF-κB 分子轴调节炎症和伤口愈合过程,从而促进再上皮化、肉芽再生和血管生成。这些发现不仅为慢性不愈合皮肤伤口的治疗提供了一种前景广阔的多功能促进愈合候选药物,而且凸显了 “小 ”肽在阐明 “大 ”人类疾病机理中的独特作用。
