在自然界中，贻贝通过其足丝蛋白（MFPs）在湿滑的岩石表面上建立稳固的黏附，这一现象启发了科学家们开发出一系列创新的生物材料。特别是重组贻贝粘蛋白（rMAP），因其独特的生物相容性、强大的黏附能力和优异的机械性能，在生物医学和材料工程领域展现出广阔的应用前景。

之前的文章中小编有介绍关于其对于皮肤，鼻炎等方面的应用，感兴趣的小伙伴们可以点击文末标签进行阅读。本文将探讨贻贝粘蛋白在生物医学和材料科学中的新应用，特别是其在临床治疗以及新型材料开发方面的前沿进展。

创伤修复

在手术和创伤修复领域，使用粘合材料而非传统的缝合和钉合方法逐渐受到重视。虽然目前广泛使用的氰基丙烯酸酯衍生物和动物源胶等外科粘合剂效果明显，但这些材料常常伴有细胞毒性、炎症反应等问题，且操作复杂，安全性和粘合韧性也常令人担忧。这推动了对更安全、更有效的粘合材料的研究，比如那些能广泛应用于不同组织或非组织表面的粘合剂。

贻贝粘蛋白因其优异的黏附性和生物活性，在伤口治疗方面显示出巨大潜力。尤其是贻贝足丝蛋白（Mfp2、Mfp3、Mfp4、Mfp5和Mfp6），已显示出在水下和生理条件下优越的粘合性。这些蛋白在分子水平上经过优化，可通过增强其DOPA含量来提升黏附能力，适合于湿润的生物医学应用环境^[1]。近年的研究表明，通过基因工程优化的MAP能够促进伤口愈合，降低炎症反应。

粘合水凝胶

贻贝是一种海洋生物，能够在水下将自身与坚硬结构物粘连。众所周知，贻贝通过含有高水平的3,4-二羟基苯丙氨酸（DOPA）的贻贝粘蛋白（MAPs）实现水下粘附。虽然DOPA的卓越水下粘附特性归功于其本身，但其在表面粘附和内部凝聚中发挥双重作用的能力本质上是有限的。然而，贻贝在水下粘附中不仅仅利用DOPA，还结合了化学基团和解剖组成部分，这还涉及连接斑块和足丝的结合蛋白。本篇文献研究者开发了一种新型的基于贻贝灵感的粘合剂，通过将贻贝粘蛋白与特定的组氨酸区域结合，增强了水下粘附和自愈功能^[2]。这种创新的粘合水凝胶不仅展示了优异的粘附能力，还因其自愈特性而具有应用于复杂生物医学环境中的巨大潜力。

生物支架&生物传感器

本篇研究是将贻贝粘蛋白固定在固体支撑物上的应用，可以用于设计生物传感器、免疫传感器或人工组织支架和结构：例如贻贝粘蛋白与葡萄糖结合，以及与人绒毛膜促性腺激素结合，胶原蛋白作为支持物（BD™三维胶原蛋白复合支架）。此外，从M. edulis足丝结构中提取的多酚氧化酶也可以作为许多不同行业领域中的增稠剂^[3]。

牙科医疗

在牙科治疗中，贻贝粘蛋白的应用主要集中在其对促进牙齿种植体与骨结合的能力。研究表明，将贻贝粘蛋白与明胶混合后加载到纳米管钛牙种植体上，可以显著提高骨整合性和支持骨形成，这对于牙科种植领域的应用具有重要的意义。

本篇文献主要根据贻贝能够超强粘附在各种物体表面的特性，选用贻贝足丝蛋白及其粘附关键因子DOPA进行牙龈上皮细胞的粘附实验，同时对比几种牙龈上皮细胞原代培养的方法，通过观察细胞形态，绘制细胞生长曲线等测定评价贻贝粘蛋白和L-DOPA对牙龈上皮细胞的粘结作用，旨在寻找一种利于牙龈上皮细胞原代及传代培养的方法，为临床进行牙龈上皮细胞的研究提供理论与技术支持^[4]。

合金腐蚀调控

镁及镁合金的比强度大，资源丰富，弹性模量和机械性能与人体骨骼相近，且具有较好的生物相容性和降解性，近年来作为生物材料已引起了研究者的广泛关注。然而作为可降解生物材料，限制其临床应用的主要瓶颈是镁及镁合金在生理环境中降解速度过快且不可控。通过合金化可有效降低镁的腐蚀速度，但并不是所有合金化的镁合金都可用于生物体内，如铝，锌，稀土元素等。

贻贝粘蛋白是一种来自贻贝足丝具有强吸附性的蛋白，没有毒性及抗性，生物相容性优良，可广泛应用于软组织粘接，人造骨骼，断骨结合，口腔修复以及眼科手术等临床应用。利用贻贝粘蛋白控制镁钙合金在生理环境中的降解速度具有重要实际意义^[5]。

体外抗HSV-2作用

人单纯疱疹病毒（HSV）是侵犯人类的常见病原体，分为HSV-1和HSV-2两个血清型，HSV-2是生殖器疱疹的主要病原体，目前临床上常用的抗HSV药物仍然以嘌呤核苷类似物为主。本篇研究者利用HSV-2体外感染非洲绿猴肾细胞（Vero细胞）模型，观察贻贝粘蛋白（MAP）对其感染是否具有保护作用。

研究表明MAP在对抗HSV-2感染方面具有抑制作用，提示其在抗HSV活性进而保护宿主免于感染方面具有一定潜力。但有关MAP是否能干扰病毒的基因复制、转录或蛋白合成还有待进一步研究^[6]。

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文献参考

[1] Bolghari N , Shahsavarani H , Anvari M ,et al.A novel recombinant chimeric bio-adhesive protein consisting of mussel foot protein 3, 5, gas vesicle protein A, and CsgA curli protein expressed in Pichia pastoris[J].AMB Express, 2022, 12(1).DOI:10.1186/s13568-022-01362-5.

[2] Maeng S W , Park T Y , Park Y ,et al.Self-Healable Adhesive Hydrogel with a Preserved Underwater Adhesive Ability Based on Histidine-Zinc Coordination and a Bioengineered Hybrid Mussel Protein[J].[2024-07-08].

[3] Silverman H G , Roberto F F .Understanding Marine Mussel Adhesion[J].Marine Biotechnology, 2007, 9(6):661-681.DOI:10.1007/s10126-007-9053-x.

[4] 贻贝足丝蛋白在牙龈上皮细胞粘结中的应用研究[J].  2015.

[5] 侯瑞青.镁钙合金在生理盐水中的局部腐蚀行为及贻贝粘附蛋白膜的腐蚀调控作用[D]. 2014.DOI:http://dspace.xmu.edu.cn:8080/dspace/handle/2288/81859.

[6] 宋莎莎,李新宇,王永芳.贻贝黏蛋白体外抗单纯疱疹病毒-2型的作用[J].医学研究杂志, 2020, 49(1):6.DOI:CNKI:SUN:YXYZ.0.2020-01-020.

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