大气颗粒物可引起呼吸系统炎症，低相对分子质量透明质酸（HA）是炎症级联反应的关键作用靶点。本综述从HA的合成与分解、颗粒物与高相对分子质量量透明质酸（HMW-HA）的降低以及相对低分子质量透明质酸（LMW-HA）的增加、LMW-HA与呼吸系统炎症三个方面综述了大气颗粒物通过HMW-HA/LMW-HA失衡引起呼吸系统炎症的可能通路及作用靶点，并进一步列举了针对部分靶点的抑制剂和治疗药物，为大气颗粒物致呼吸系统炎症机制及后续研究需关注的薄弱点提供科研线索。

背景:不同分子质量的透明质酸其结构、理化性质(如流变性质)与生物活性有较大差异,当非交联透明质酸降解程度过大,由高分子质量透明质酸降解为低分子质量透明质酸时,产品的性质与生物功能也会随之改变,从而对产品使用造成影响.目的:综述非交联透明质酸分子质量降解机制以及分子质量降解对非交联透明质酸结构、流变性质、生物活性和应用的影响.方法:由第一作者检索PubMed、中国知网数据库和其他数据库中收录的与透明质酸分子质量相关的文献,根据纳入与排除标准筛选相关度高的优质文献后.检索时间为2017年1月至2022年12月,英文检索词为"hyaluronic acid,non-cross-linked hyaluronic acid,molecular weight,degradation,structure,rheological properties,biological activity",中文检索词为"透明质酸,非交联透明质酸,分子量,降解,结构,流变性质,生物活性",最终纳入47篇文献进入综述分析.结果与结论:①非交联透明质酸主要通过特异性酶解作用和非特异性自由基降解作用两种途径实现体内分子质量降解.②非交联透明质酸分子质量降解会改变其结构与流变性质,造成聚合物网络结构解开,黏性、黏弹性等流变性质降低,机械性能下降,从而影响产品的实际应用效果.③非交联透明质酸的生物活性具有分子质量依赖性,不同分子质量透明质酸的生物活性不同,甚至高分子质量透明质酸和低分子质量透明质酸与同一受体结合会表现出完全相反的生物效应.④非交联透明质酸分子质量降解会降低产品的安全性和有效性,影响产品的使用寿命与应用性能,最终影响临床应用效果.⑤非交联透明质酸作为可降解生物材料在伤口愈合、组织工程及美容医学等领域具有极高的应用潜力,深入研究与理解非交联透明质酸分子质量降解特性与生物活性之间的关联也是更好地开发伤口敷料、药物递送系统与组织工程支架等领域应用的前提.⑥但目前针对非交联透明质酸分子质量降解的相关研究较少,对于如何有效避免在临床应用时非交联透明质酸分子质量降解带来的潜在风险尚不明确.⑦因此,对于非交联透明质酸在应用过程中分子质量降解引发的一系列潜在风险,包括对于其结构、性质及生物活性的影响以及由此对机体造成的改变是今后需密切关注的方向之一.

贻贝足丝蛋白(MFp)是一类能够在水下迅速固化,并能黏附在不同基材表面的特殊蛋白质,作为蛋白类生物黏合剂具有广泛的应用前景.本文在大肠杆菌中高效可溶性地表达了贻贝足丝融合蛋白Sumo-Fp3(SFp3),并通过蘑菇酪氨酸酶在柱催化,将其中约5％的酪氨酸残基转化为DOPA.在含DOPA的SFp3(DSFp3)中加入分子量为1 500kD的透明质酸后,形成的双组分生物胶水在牛皮表面的黏附力超过氰基丙烯酸盐组织粘合剂Dermabond(R)的两倍,并在5 min内达到最大黏附强度的52％.通过生物膜层干涉技术和扫描电子显微镜,观测到透明质酸与DSFp3存在静电层层组装行为,并形成紧密片层结构.本研究为蛋白质类生物胶水黏附强度低、固化慢提供了一种解决方法和理论基础.

透明质酸(Hyaluronic acid,HA)是人体组织成分之一,广泛存在于人体皮肤、软骨组织、韧带以及眼睛玻璃体中,具有良好的生物相容性、亲水性、粘弹性及低免疫原性.生物工程生产的交联透明质酸钠凝胶具有相似的生物学特性,是目前最常用的注射微整手术填充材料之一.该文首先回顾了注射整形行业的发展历史,同时分析了交联透明质酸钠凝胶在整形行业的应用,包括面部除皱、隆鼻颏、瘢痕修复等部分,重点阐述了整形手术用交联透明质酸钠凝胶质量控制的方法,包括交联剂残留量、透明质酸钠含量、溶胀度、蛋白质含量、重金属含量以及分子量等.结合国内外交联透明质酸钠凝胶的研究动态,提出了今后的发展前景.

目的:研究低分子量透明质酸(low molecular weight hyaluronic acid,LMW-HA)对小鼠心脏成纤维细胞(cardiac fibro-blast,CF)表型转化的促进作用,探讨CD44和S100A4在此过程中的作用.方法:从ICR乳小鼠的心脏中分离提取CF并培养,使用LMW-HA进行刺激,采用CCK-8和EdU染色测细胞增殖程度,免疫印迹(Western blot,WB)、实时定量PCR、免疫荧光确定纤维化程度,对CD44和S100A4蛋白质核分离并通过WB和免疫荧光明确核转移.CD44抑制剂BRIC-235处理后再次检测上述指标.结果:CCK-8增殖与EdU染色实验确定LMW-HA的最佳刺激浓度为0.8 mg/mL.WB、PCR和免疫荧光表明LMW-HA的刺激使心脏纤维化标志物(α-SMA和Collagen 3)的水平显著增加,CD44保持不变,S100A4随时间逐渐增加,同时CD44和S100A4蛋白转移到细胞核内.CD44抑制剂BRIC-235能抑制这些改变.结论:LMW-HA的刺激能够促进小鼠CF的表型转化从而促进心肌纤维化,该过程是通过与CD44结合并促进S100A4转移入细胞核内激活下游通路实现的.

透明质酸酶可用于药物渗透剂、动物皮革松散及低分子量的透明质酸制备.实验室前期筛选了一株具有较高透明质酸降解能力的菌株,本研究对其进行了 16S rRNA基因和生理生化反应鉴定,鉴定为弗氏柠檬酸杆菌,但弗氏柠檬酸杆菌来源的透明质酸酶的功能还未见报道.因而,以透明质酸为底物研究其酶学性质,结果表明:该酶最适pH值为5.5,在pH值4.0～8.0下处理1 h可以保持60％以上酶活力;最适温度为50℃,在50℃和60℃下处理1h后剩余60％以上的酶活力.该酶和人源透明质酸酶最适pH相似,但其耐热性更高.因此,本研究挖掘到了新颖的透明质酸酶的资源,并为其开发利用提供了参考价值.

目的:探讨低分子量的透明质酸(HA)对人间充质干细胞(hMSCs)增殖及成骨方向分化的影响.方法:本实验选用Nano HA(分子量为3～6Da的HA)及150K HA(分子量为150kDa的HA)对hMSCs进行刺激.实验分组:空白对照组、阳性对照组(成骨诱导+OS组)、Nano HA组(OS+Nano HA)和150K HA组(OS+150K HA).每周观察细胞形态及增殖情况、收样进行rt-PCR,共3周.第21d时进行细胞钙沉积实验.结果:2个HA实验组的细胞增殖速度较快,形态由长梭形或多角形变为圆形或椭圆形,21d可见类似骨样圆形结构形成,并有少量黑色沉积.Nano HA组较2个对照组的细胞增殖显著增快(均P＜0.01).150K HA组较空白对照组增殖显著增快(P＜0.01).第3d、7d时Nano HA组比阳性对照组表达更多的ALP(均P＜0.05).第21d时,2个HA实验组都比阳性对照组有更高的ALP表达(P＜0.05,P＜0.01);150k HA组比Nano HA组显著增高(P＜0.01).钙沉积量按多少排序为Nano HA组＞150k HA组＞阳性对照组＞空白对照组.结论:低分子量HA可促进hMSCs增殖及成骨分化,尤其Nano HA可以增加细胞的钙沉积量.

透明质酸酶能够将透明质酸聚糖降解成具有抗氧化等生物活性的低分子量寡糖.微生物来源透明质酸酶具有酶学性质多样和易于重组表达等特点,是开发透明质酸酶的研究热点.通过基因组测序获得一个潜在的金黄色葡萄球菌来源透明质酸裂解酶基因hylS,将其进行了大肠杆菌BL21(DE3)异源重组表达,并对重组酶进行了酶学特性和酶解产物抗氧化性分析.纯化后的重组酶rHylS的最适pH和温度分别为5.0和45℃;专一性降解透明质酸,比活是(1.6×105±5.4)U/mg;降解透明质酸产生低分子量的不饱和寡糖,属于内切透明质酸裂解酶;酶解产物对ABTS、DPPH、超氧阴离子和羟自由基清除能力显著高于未酶解的高分子量透明质酸,且与浓度呈正相关.金黄色葡萄球菌来源的透明质酸裂解酶HylS酶学性质优良,可用于生产具有抗氧化性低分子量的不饱和透明质酸寡糖.

透明质酸(Hyaluronic acid,HA)又被称为玻尿酸,是一种广泛存在于动物组织细胞间质液中的天然粘性多糖,其主要单体结构为一个N-乙酰氨基葡萄糖与一个D-葡萄糖醛酸通过β-1,4-糖苷键连接而成的双糖,并由多个双糖结构连接,形成大分子多糖[1]HA因其较强的保水能力,作为保湿功效成分被广泛应用于化妆品中.根据分子量的差异,可以将HA分为高分子 HA(Mw＞200 kDa),低分子 HA(10 kDa＜Mw＜200 kDa)以及HA寡聚糖(Mw＜10 kDa)[2].近年来,有研究者通过调控相关基因的表达,实现了对oligo-HA的直接发酵生产,oligo-HA也开始作为新的原料成分被应用于化妆品中[3].然而,对于oligo-HA的使用安全性尚未完全明确,随着人类社会及科学伦理的发展,动物福利问题越来越受到重视,"3R原则"(replacement,reduction and refinement)的提出为动物替代试验提供了理论基础支持[4].欧盟化妆品动物试验禁令的实施,也使得非动物试验进行安全评估的重要性进一步提升.尽管我国现有的法规中并未完全禁止动物实验,但仍有必要采用替代试验来对化妆品原料的毒理学性质进行评估.

目的 探究胞外基质中的透明质酸(hyaluronic acid,HA)如何调控血流中CD44+肿瘤细胞的黏附滚动行为.方法 采用平行平板流动腔装置,观察记录流场中MDA-MB-231细胞及HL60细胞在固定HA上的运动,提取细胞滚动黏附特征参数.结果 MDA-MB-231细胞在HA底板上的黏附受到HA浓度的正向调控,但不受HA分子量影响;与物理吸附相比,生物素-亲和素固定的HA可显著提高细胞的黏附比率.在30～50 mPa剪切力范围内,剪切力的增加加快了细胞的滚动速度,降低了细胞的黏附比率,但对细胞的栓缚时间影响不大.同样流场中,与MDA-MB-231细胞比较,CD44表达水平较低的HL60细胞在HA底板上的栓缚时间短、滚动速度快、黏附比率低(＜1.5％).结论 流体剪切力可能通过调节CD44-HA的结合速率而非解离速率来调控MDA-MB-231细胞的滚动速度;CD44-HA相互作用参与HL60细胞的初始黏附,但不起主要作用.研究结果为抗肿瘤药物的开发提供参考.