一、基础性质
- 英文名称：Fibronectin Adhesion-promoting Peptide；FN Adhesion Peptide；WEPPRA RI peptide
- 中文名称：纤维连接蛋白粘附促进肽；FN 来源 8 肽粘附功能域
- 多肽序列：H-Trp-Glu-Pro-Pro-Arg-Ala-Arg-Ile-OH
- 单字母序列：H-WEPPRARI-OH
- 等电点（pI）：理论值 8.0-8.5（含 2 个碱性氨基酸 Arg，1 个酸性氨基酸 Glu，整体呈弱碱性）
- 分子量：约 1024.20Da
- 分子式：C47H73N15O11
- 外观与溶解性：白色粉末，纯度≥98%；易溶于水、PBS 缓冲液（pH 7.0-7.4），微溶于甲醇、乙醇，不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂；水溶液浓度达 5 mg/mL 时无聚集、无浑浊，稳定性良好。
- 稳定性：-20℃干燥避光条件下可保存 24 个月以上；水溶液在 4℃下稳定 14 天，37℃生理条件下半衰期约 20 小时；序列中的 Pro 残基可增强肽链构象刚性，Trp 的吲哚环结构提升肽链对蛋白酶的耐受性，稳定性优于多数线性粘附肽。
- 结构式：
二、核心生物活性与作用机理
1. 核心生物活性
该纤维连接蛋白粘附促进肽主要通过介导细胞与细胞外基质的粘附作用，调控下游信号通路，具体活性表现为：
- 强效细胞粘附促进：可显著促进成纤维细胞、血管内皮细胞、骨髓间充质干细胞、肿瘤细胞等多种细胞的粘附，在低浓度下（10⁻⁸ mol/L）即可启动细胞粘附过程，粘附效率约为天然 FN 的 50%。
- 细胞迁移与增殖调控：通过激活粘附相关信号通路，促进细胞的定向迁移和增殖，在组织修复过程中，可加速受损组织的细胞浸润和再生进程。
- 组织修复与再生：在皮肤创面、骨缺损、心肌缺血等模型中，可促进细胞外基质的沉积和组织重构，加速创面愈合和组织再生，提升再生组织的功能恢复水平。
- 生物材料表面功能化：可通过物理吸附或共价偶联修饰生物材料表面，提升材料的细胞相容性，引导细胞在材料表面的粘附、铺展和分化，是组织工程支架的理想修饰肽。
2. 作用机理
该肽段的生物活性基于与整合素受体的特异性结合及下游粘附信号通路的激活，具体机制如下：
- 受体识别与结合
- 肽段 C 端碱性核心区的 Arg 残基通过静电作用与整合素 α5β1 受体的 β1 亚基胞外域结合，Trp 的吲哚环嵌入受体的疏水结合口袋，形成稳定的肽 - 受体复合物；中间的 PP 刚性连接区维持肽段的活性构象，确保与受体的高效结合。
- 肽段结合诱导整合素受体发生构象变化，从低亲和力状态转变为高亲和力状态，同时促进受体在细胞膜表面的聚集。
2.下游粘附信号通路激活
- FAK-Src 通路：整合素受体聚集后，招募并激活黏着斑激酶（FAK），FAK 进一步磷酸化 Src 激酶，启动下游信号级联反应；该通路可促进细胞骨架重组，调控细胞的粘附、铺展和迁移。
- PI3K-Akt 通路：激活的 FAK 可招募 PI3K，催化生成第二信使 PIP₃，进而激活 Akt 蛋白；Akt 可抑制细胞凋亡相关蛋白（如 Caspase-3）的活性，提升细胞存活率，同时促进细胞增殖。
- MAPK 通路：通过激活 ERK1/2 蛋白，上调细胞周期蛋白（Cyclin D1）的表达，促进细胞从 G1 期进入 S 期，加速细胞增殖，参与组织修复过程。
三、应用领域与原理
1. 主要应用领域
- 组织工程支架修饰：用于修饰聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、壳聚糖等生物材料表面，提升支架的细胞相容性，引导细胞定向粘附和分化，构建功能性组织工程支架。
- 再生医学研究：用于皮肤创面愈合、骨缺损修复、心肌组织再生等模型的机制研究，评估肽段对组织修复的促进作用及潜在治疗价值。
- 细胞生物学研究：作为工具肽，研究细胞粘附、迁移的分子机制，筛选影响细胞粘附的小分子化合物或抗体。
- 生物材料开发：作为功能肽，开发具有细胞粘附活性的新型生物材料，用于医疗器械、药物载体等领域。
2. 应用原理
- 组织工程支架修饰原理：通过共价偶联（如氨基 - 羧基缩合反应）或物理吸附将肽段固定于支架表面，为细胞提供特异性粘附位点，引导细胞在支架表面的粘附、铺展和分化，提升支架的组织再生效率。
- 再生医学应用原理：通过局部给药或支架修饰，肽段靶向结合受损组织细胞表面的整合素受体，激活粘附信号通路，促进细胞的迁移、增殖和分化，加速受损组织的结构重建与功能恢复。
- 细胞生物学研究原理：在体外细胞培养体系中，加入该肽段后检测细胞的粘附率、铺展面积、迁移能力及相关信号分子的磷酸化水平，解析细胞粘附的调控机制。
- 生物材料开发原理：将肽段与生物材料共混或表面接枝，赋予材料细胞粘附活性，开发具有生物功能性的医疗器械（如人工皮肤、人工骨）和药物载体（如靶向纳米粒）。
四、研究进展
- 结构 - 活性关系优化：通过氨基酸定点突变实验证实，C 端的 2 个 Arg 残基和 N 端的 Trp 残基是维持粘附活性的关键位点，替换为 Ala 后肽段活性下降 90%；将中间的 PP 替换为柔性的 GG 序列后，肽段活性下降 50%，证实刚性连接区的重要性。
- 长效修饰肽开发：对该肽段进行 N 端棕榈酰化修饰，修饰后的肽段可锚定在细胞膜表面，体内半衰期延长至 48 小时，在皮肤创面模型中，创面愈合时间缩短 40%。
- 组织工程支架应用：将该肽段修饰的聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物（PLGA）支架用于大鼠骨缺损修复，术后 8 周，新生骨组织的骨密度达正常骨组织的 80%，显著高于未修饰支架组（45%）。
- 生物材料功能化拓展：将该肽段与 RGD 肽（另一种粘附肽）融合，构建双功能粘附肽（WEPPRA RI-RGD），该融合肽对整合素受体的结合亲和力提升 3 倍，在细胞粘附实验中，粘附效率显著高于单一肽段。
五、相关案例分析
- 细胞粘附促进案例：在人骨髓间充质干细胞培养实验中，将细胞接种于含该肽段的培养基中，12 小时后细胞粘附率达 85%，显著高于对照组（30%）；细胞铺展面积是对照组的 2.5 倍，证实其具有强效的细胞粘附促进作用。
- 皮肤创面愈合案例：在大鼠全层皮肤缺损模型中，局部应用含 10⁻⁷ mol/L 该肽段的水凝胶敷料，与空白水凝胶组相比，创面愈合时间缩短 40%；组织学分析显示，处理组的新生血管密度增加 60%，胶原蛋白排列更规整，皮肤弹性恢复更优。
- 骨缺损修复案例：将该肽段修饰的羟基磷灰石支架植入大鼠股骨缺损部位，术后 12 周，Micro-CT 检测显示，支架内新生骨组织的体积占比达 70%，而未修饰支架组仅为 35%；生物力学测试显示，修饰支架组的骨强度接近正常骨组织的 75%，证实其具有显著的骨再生促进作用。
