近日，吴中美学与浙大杭州国际科创中心共建的重组胶原蛋白联合实验室的研究成果发表于Chem & Bio Engineering。该刊是美国化学学会（ACS）出版的全英文期刊，旨在发表化学工程与生物工程前沿研究领域的重大研究成果。研究结果显示，吴中美学自主研发的三型胶原蛋白在伤口愈合实验中可以有效提高伤口愈合速度，并首次揭示三型胶原蛋白如何通过诱导不同伪足的形成来实现伤口愈合速度的提高，具有较高的应用潜力。
该研究重点探讨了重组III型胶原蛋白（hCOL3）对细胞迁移的影响，特别是伪足的形成和对细胞运动性的调控机制。研究使用单细胞和集体细胞迁移实验来评估hCOL3及其片段蛋白对细胞运动性和伪足行为的影响。研究发现hCOL3能够促进细胞迁移速度，增强有效扩散系数，并在单细胞和集体迁移环境中提高取向性。通过扫描电子显微镜观察，hCOL3处理增加了细胞伪足的数量和长度，这对于细胞迁移和与细胞外基质（ECM）的相互作用至关重要。研究表明hCOL3有助于更有取向性和快速的迁移行为，增加的伪足数量增强了细胞检测环境线索的能力，从而增强其迁移能力。
hCOL3促进了单细胞迁移和集体迁移行为，加速了伤口愈合过程
在hCOL3诱导环境中，单细胞的迁移速度和有效扩散系数D等物理参数显著升高。与此同时，细胞的集体迁移率在 hCOL3诱导下显著增强，加速了伤口愈合实验的进程。
图5、hCOL3 加速伤口愈合。(A)记录0小时（开始）、5、10、15和22小时伤口愈合的实时成像快照，红色为初始伤口边缘，蓝色为指定时间点的伤口边缘。
hCOL3诱导促进了细胞伪足的数量增加和分支增加，这可能有助于更有效的集体细胞迁移和伤口愈合
研究发现，hCOL3诱导的细胞显示出更多数量的丝状伪足。hCOL3处理的细胞中丝状伪足数量和长度的增加与观察到的肌动蛋白丝伸长一致，如图8和9所示。此外，hCOL3促进了丝状伪足分布的模式，其特点是分支增加和分支点数量增加。在整个迁移阶段，这些前导细胞利用丝状伪足与跟随细胞连接，有效引导它们局部移动。
图8、hCOL3涂层促进丝状伪足的形成。图为NC(A)和hCOL3(B)基板上的WB-F344细胞在不同放大倍数下的SEM图像。
图9. hCOL3 涂层促进细胞中更长、更多分支的丝状伪足的形成。
结论
丝状伪足数量和长度的增加以及分布模式的改变使得细胞迁移更加有效，对促进伤口愈合至关重要。这些发现突出了hCOL3在促进有利于组织修复和伤口愈合的治疗应用潜力。
Q：关于吴中美学
A：吴中美学是江苏吴中旗下的全资子公司，专注于医美及生物科技产品的研发与生产，其首款三类械产品艾塑菲童颜针已于2024年1月正式获批上市，此外公司已拥有全面的医美产品管线，涵盖玻尿酸、PDRN溶液、重组胶原蛋白等。
Q：关于吴中美学-浙大科创重组胶原蛋白联合实验室
A：2022年7月，吴中美学与浙江大学杭州国际科创中心生物与分子智造研究院达成合作协议，双方共建“生物与分子智造研究院-吴中美学重组胶原蛋白联合实验室”。联合实验室研究方向包括重组胶原蛋白的基础研究与质量评价、重组人源化胶原蛋白制备工艺开发、支撑性重组人胶原蛋白制备工艺开发等。
在过去的两年中，该联合实验室在合成生物学的基础研究和前沿技术方面取得了显著进展，部分由其资助的研究课题已在国际学术刊物上发表了4篇高质量的学术论文，并成功实现了胶原蛋白材料的可编程化设计与制备。
1）高效细胞工厂构建：江苏吴中自1996年成立苏州中凯生物制药厂以来，一直是国内生物工程领域的先驱制药基地，拥有30年的研发历史。2021年，公司进军医美领域，并与联合实验室合作开发了多种高效率的基因编辑工具，这些工具在碱基编辑方面达到了国际领先水平，展现出极高的有效性，并扩大了基因组编辑的范围，为高效细胞工厂的构建提供了强有力的工具。吴中美学通过自主研发及与高校的合作，成功实现了目标蛋白生产细胞工厂的高效构建，并将其应用于蛋白材料的生产。
（参考文献：1. ACS Synthetic Biology, 2024, doi.org/10.1021/acssynbio.4c00229；2.Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2023, 31, 78-87.）
2） 可编程化蛋白材料：可编程化的胶原蛋白材料设计与制备技术是当前研究的前沿领域，涉及利用基因编辑技术和生物合成方法来制备具有特定结构和功能的蛋白材料。吴中美学通过自主研发及与高校的合作，成功实现了de novo蛋白材料单体的设计以及聚合的控制，为精细设计蛋白单体以及蛋白聚合提供了新的技术。
（参考文献：1. Chem Bio Engineering, 2024, DOI: 10.1021/cbe.4c001331. 2. BioDesign Research, 2023, DOI: 10.34133/bdr.0006.）
未来，吴中美学与浙江大学杭州国际科创中心联合实验室将持续深耕重组胶原蛋白领域，为新一代重组胶原蛋白产品的研发、制备与生产打下坚实基础，助力医美和医药板块的新产品推出。
