1 中国中医科学院医学实验中心, 北京 100700
2 中医药防治重大疾病基础研究北京市重点实验室, 北京 100700
3 天津伊瑞雅生物科技有限公司, 天津 300399
4 天津中新药业集团股份有限公司中新制药厂, 天津 300380
本研究旨在观察重组人源胶原蛋白(recombinant human collagen,r-hc)对小鼠皮肤激光损伤的修复作用, 初步探索其作用机制。应用458~514 nm激光照射小鼠背部皮肤制作皮肤损伤模型, 将r-hc外涂于创伤皮肤, 剂量为 8 mg/mL(生理盐水配制), 每天涂抹1次, 连续给药14 d。分别于给药后1、4、7、14 d用双光子显微镜收集二次谐波(second harmonic generation,SHG)信号检测伤口真皮中的胶原纤维, 并进行常规 HE 染色, 观察伤口局部的病理学改变。体外试验检测r-hc对人皮肤角质形成细胞和成纤维细胞增殖活力的影响, 计算细胞存活率。在小鼠模型上显示, 与对照组相比, r-hc可明显加速伤口的愈合, 缩短伤口愈合时间; SHG显示 r-hc能够促进创伤局部胶原的产生; 体外试验也显示它有促进人皮肤成纤维细胞和角质形成细胞增殖的能力。由此可见, r-hc(8 mg/mL)对小鼠激光损伤皮肤有修复作用, 可能是通过促进表皮角质细胞和真皮成纤维细胞的增殖, 促进胶原的沉积而发挥修复作用的。
重组人源胶原蛋白 激光损伤 创伤愈合 二次谐波 recombinant human collagen laser irradiation damage wound healing second harmonic generation
1 四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室， 四川 成都 610065
2 四川大学制革清洁技术国家工程实验室， 四川 成都 610065
胶原蛋白的三股螺旋结构是其不同于其他蛋白质的特殊结构， 也是其具有特殊功能的基础， 然而， 胶原的三股螺旋结构易在外界条件的影响下被破坏。 目前微波已被越来越多的应用于胶原蛋白的提取和改性过程， 但是关于微波辐照对胶原蛋白结构影响的研究还相对较少。 首先从牛跟腱中提取胶原蛋白， 然后采用05 mg·mL-1的胶原蛋白溶液在30 ℃下以微波辐照保温为实验样， 水浴加热和未经加热处理为对比样， 最后采用紫外-可见光谱、 傅里叶变换红外光谱、 圆二色谱以及荧光发射光谱等方法， 对不同加热方法中胶原蛋白的三股螺旋结构和超分子结构进行表征， 研究了微波辐照对胶原蛋白结构的影响。 实验结果表明， 在低于胶原变性温度的条件下， 无论是微波辐照还是水浴加热都不会破坏胶原蛋白的三股螺旋结构， 也不会使胶原蛋白变性。 但是， 与水浴加热相比， 微波辐照会对胶原蛋白的聚集行为产生抑制作用。 微波辐照对胶原蛋白的作用既有与常规加热相同的热效应， 又有常规加热过程中不存在的非热效应， 非热效应表现为抑制胶原蛋白的聚集行为。 研究结果可为微波场中胶原蛋白结构和性质的变化提供科学依据。
胶原蛋白 微波辐照 三股螺旋 变性 聚集 Collagen Microwave irradiation Triple helix structure Denaturizing Aggregation 光谱学与光谱分析
2018, 38(5): 1353
中国农业大学食品科学与营养工程学院植物源功能食品北京市重点实验室, 北京 100083
运用荧光光谱、红外光谱、圆二色谱和拉曼光谱等四种光谱手段, 研究了鱼胶原蛋白肽(FCP)与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在水溶液中的相互作用。荧光结果表明: EGCG使FCP中的酪氨酸荧光强度减小, 促进了二酪氨酸的形成;FCP与EGCG能够形成FCP-EGCG非共价复合物, 同时, EGCG影响了FCP中酪氨酸的微环境。红外光谱分析表明: FCP具有胶原蛋白特征吸收带;EGCG的加入使3 281 cm-1处的吸收峰消失, 3 076 cm-1处的吸收峰红移, 表明EGCG影响了酰胺A带和酰胺B带;1 659和1 689 cm-1处的吸收峰蓝移, 1 547 cm-1处的吸收峰红移以及1 248 cm-1处吸收峰的消失, 表明FCP中酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带均受到EGCG的影响。圆二色谱分析表明: 添加EGCG后, FCP 222 nm处的负峰消失, 198 nm处的负峰依次红移至200和204 nm, 说明EGCG影响了FCP的二级结构。拉曼光谱分析结果表明: EGCG的加入影响了FCP中酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带的吸收;同时, EGCG的添加使863和932 cm-1处的峰红移, 前者峰强度降低, 后者峰强度大幅增加, 表明羟脯氨酸和脯氨酸均参与了与EGCG的结合, 且EGCG浓度的增加使更多的脯氨酸暴漏。
鱼胶原蛋白肽 表没食子儿茶素没食子酸酯 相互作用 荧光光谱 红外光谱 圆二色谱 拉曼光谱 Fish collagen peptide EGCG Interaction Fluorescence quenching FTIR CD Raman spectroscopy
1 南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京, 210016
2 School of Medicine, Washington University in St. Louis, MO 63110, USA
3 南京航空航天大学自动化学院生物医学工程系, 南京, 210016
傅立叶变换红外光谱学(FTIRS)可以获得样品组成和结构的丰富信息, 极大地提高了科学研究的效率并拓宽了研究领域。本文采用FTIRS研究软骨的主要组成成分(胶原蛋白和蛋白多糖PG)的红外光谱特征及相关适用性。通过对两种主成分的不同质量配比, 分别检验红外各特征谱带(amide I, II, III 和sugar位置带)的吸光度值, 以及进行和质量相关的Lambert-Beer定律线性拟合与回归。吸光度值分别采用谱带的绝对高度、相对高度和积分面积三种方式表征, 结果显示后两种吸光度表达方式更精确。此外还进一步发现在关节软骨和早期骨关节炎的研究中(PG和胶原蛋白质量相差不多)采用amide II(优于amide I)和sugar带分别定性或半定量地表征胶原蛋白和PG含量是有效可行的; 而amide III位置带既不适合表征胶原蛋白也不适合表征PG的含量。这项研究为关节软骨和骨关节炎早期研究提供了更加快捷实用的方法, 从而有利于早期骨关节炎的判断和修复监测。
红外光谱特征带 吸光度 关节软骨 胶原蛋白 蛋白多糖
安徽师范大学生命科学学院, 生物环境与生态安全省级重点实验室, 安徽 芜湖 241000
应用羟脯氨酸法测定了牛蛙皮胶原蛋白含量, 通过正交实验对牛蛙皮胶原蛋白酸法提取条件进行了优化, 并结合MTT法测定了胶原蛋白对细胞生长和粘附性的影响。结果显示, 牛蛙皮胶原蛋白的含量约为45.1%; 温度条件对提取率影响最大, 其次依次为酸种、时间和浓度, 最优组合为乙酸、1.5 mol/L、37 ℃、24 h; 在低浓度时, 牛蛙皮胶原蛋白对正常人类肝细胞的生长和粘附性无显著影响, 当浓度升高到一定值时, 对细胞生长和粘附性有显著促进作用。
牛蛙 胶原蛋白 正交实验 细胞生长 细胞粘附 Rana catesbeiana collagen orthogonal experiment cell growth cell adhesion
1 明新科技大学工学院光电系统工程系, 台湾 新竹
2 明新科技大学工学院电子工程研究所, 台湾 新竹
胶原蛋白是皮肤组织中的结构性蛋白, 其数量和健康关系到外表皱纹的生成与皮肤的老化现象; 而抗坏血酸有良好的美白与抗氧化能力, 可使肌肤外表更白皙亮丽和保持健康。 由于胶原蛋白具有自体荧光, 因此我们提出一个藉由皮肤光谱来检验胶原蛋白含量的方法, 此检测法更具实时性与非侵入性。 本研究使用胶原蛋白和抗坏血酸, 涂抹于健康的、 与有斑点、 皱纹等问题的肌肤, 以其荧光与反射光谱随时间的变化, 归纳出胶原蛋白与抗坏血酸对不同部位肌肤的吸收难易与修复疗效。 结果显示, 皮肤会对适当浓度的胶原蛋白或抗坏血酸之吸收效果较佳; 加上适当浓度的抗坏血酸, 胶原蛋白可被有效吸收同时产生良好的除皱效果; 而抗坏血酸之去斑效果也在此研究中明确证实。 藉由此一系列科学性的实验, 可确实验证美容保养品的作用, 帮助爱美人士对化妆保养品的正确选择与正确使用, 发挥最好的疗效。
胶原蛋白 抗坏血酸 自体荧光 非侵入性 荧光光谱 反射光谱 Collagen L-ascorbic acid Auto-fluorescence Non-invasiveness Fluorescence spectrum Reflection spectrum 光谱学与光谱分析
2012, 32(12): 3299
1 上海长海医院皮肤科, 上海 200433
2 华东师范大学, 上海 200241
用强脉冲光照射SD (Sprague Dawley)背部皮肤后, 通过HE染色观察皮肤组织学的改变, 用RT-PCR观察皮肤I型胶原蛋白mRNA的表达。定量分析皮肤I型胶原蛋白蛋白质水平, 为深入理解IPL治疗皮肤皱纹的作用机制提供分子生物学理论依据。
强脉冲激光 I型胶原蛋白 皮肤 intense pulsed light type I collagen protein skin
Author Affiliations
Abstract
1 Australian Key Centre for Microscopy and Microanalysis, University of Sydney, NSW 2006, Australia
2 Key Laboratory of Ecophysics, Department of Physics, Shihezi University, Shihezi 832000, China
3 Division of Bioengineering, National University of Singapore, Singapore 117576
Second harmonic generation (SHG) results from molecules which are polarized by an external electric field often provided by an intense laser beam. The polarizability depends on firstly the intrinsic structural properties of the substance and hence the second-order nonlinear susceptibility, and secondly the intensity and polarization direction of the incident light. The polarization characteristics of the beam are therefore of interest. In this letter, we discuss some considerations in SHG microscopy of collagen when the incoming beam is circularly polarized, and present some supporting results as well as a numerical analysis. We propose a quasi-crystal model of collagen microstructure in an effort to further our understanding on this protein.
二次谐波 胶原蛋白 偏振 圆偏振 光学各项异性 180.0180 Microscopy 190.0190 Nonlinear optics 260.0260 Physical optics Chinese Optics Letters
2010, 8(2): 213
1 暨南大学附属第一医院激光科,广东广州510630
2 广州市皮肤病防治所,广东,广州510095
3 广州激光技术应用研究所,广东,广州510115
目的:探讨强脉冲光对胶原蛋白的生物效应与治疗皮肤光老化的作用机制.方法:采用波长640-1200nm的强脉冲光照射豚鼠背部皮肤;能量密度为30J/cm2,单脉冲发射,脉宽5ms.分别于照光后第1d、8d、15d、30d及45d切取皮肤样本,进行HE染色、苦味酸染色观察组织学改变;测量照光区皮肤羟脯氨酸的含量.结果:组织病理显示照光区从第8d起至第45d成纤维细胞增多,胶原纤维排列由疏松逐渐致密,明显强于非照光区.照光区皮肤羟脯氨酸含量从第8d起至第45d持续高于非照光区,具有显著性差异(p<0.001).结论:强脉冲光照射豚鼠皮肤后可刺激胶原蛋白增加,进而改善皮肤弹性,并至少能维持8周以上的时效性,为强脉冲光治疗皮肤光老化预测有效期的时效性与设定治疗间期提供参考依据.
强脉冲光 胶原蛋白 生物效应
福建师范大学物理与光电信息科技学院,光子技术福建省重点实验室,福建,福州,350007
观察光子嫩肤(IPL)后鼠皮的形态学随时间的改变情况,如:表皮层、真皮层的增厚或变薄的情况.探讨IPL作用下,皮肤的表皮、真皮厚度变化与IPL在特定波长的能量密度的关系.以小白鼠作为研究对象,先去毛,用IPL在一定波长不同的能量密度照射活体小白鼠皮肤,分别在照射前、照射后,以及之后的1天,3天,7天应用激光共聚焦显微镜观察皮肤内部的结构,并对其不同的能量密度与照射前相比进行分析,讨论了真皮胶原蛋白在组织的修复过程的作用及其中的关键因素.
真皮胶原蛋白 激光共聚焦显微镜 IPL
