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陈琦副教授与上海交大附属九院合作者报道了一种模拟天然多肽促细胞黏附的β-氨基酸聚合物功能化的透明质酸可在兔角膜板层缺损部位原位自发形成水凝胶并表现出优异的组织相容性和卓越的体内角膜修复效果。该研究成果以“Synthetic β-amino acid polymer ing keratocyte adhesion and corneal regeneration”为题发表在Bioactive Materials上（Bioact. Mater.2027, 67, 327–343）。
角膜作为眼球最外层结构和视觉系统的关键组成部分，其疾病或损伤常致基质变薄、纤维化乃至失明，是全球仅次于白内障的第二大致盲原因；据2021年世界卫生组织统计，全球超420万人因此罹患视力障碍，严重影响生活质量和经济生产力，但因供体角膜短缺、保存不佳及运输昂贵，仅不足5%的患者能通过移植获治，故亟需开发促进角膜基质修复与再生的替代生物材料。目前常用脱细胞动物角膜基质和羊膜，但脱细胞猪角膜产品虽已完成临床试验，仍面临免疫排斥、成分复杂和批间差异等问题；为此，大量研究转向壳聚糖、海藻酸盐、丝素蛋白、明胶、透明质酸、聚乙二醇或聚甲基丙烯酸酯等构建的生物相容性水凝胶，并常以细胞外基质蛋白（胶原、纤连蛋白、玻连蛋白、层黏连蛋白）或多肽（如RGD）修饰以赋予细胞黏附能力，然而这些修饰物在体内易被蛋白酶水解、稳定性差且价格高昂，极大限制其应用。
针对以上挑战，华东理工陈琦副教授和上海交大附属九院李谨主任合作设计并合成了一系列阳离子-两亲性β-氨基酸聚合物，并探索了它们促进角膜基质细胞黏附和角膜再生的能力。研究发现，最优的β-氨基酸聚合物(DM0.6CH0.4)80能够有效促进人角膜基质细胞的黏附。机制研究表明，(DM0.6CH0.4)80通过两条途径促进角膜基质细胞黏附：一是材料表面吸附的ECM蛋白介导的与细胞表面整合素的结合，二是(DM0.6CH0.4)80直接与细胞表面蛋白和多糖结合。值得注意的是，(DM0.6CH0.4)80能诱导人角膜基质细胞产生ECM蛋白和多糖，从而进一步促进细胞黏附和角膜修复。此外，合成β-氨基酸聚合物具有显著优势，包括抗蛋白酶水解、体内功能稳定、结构多样，以及易于通过一锅聚合实现大规模合成。所有这些都表明，利用β-氨基酸聚合物设计和获得有前景的角膜修复合成生物材料是一种切实可行的策略。
本成果由华东理工大学和上海交通大学合作完成，陈明姣博士、陈琦副教授是该论文的共同第一作者，刘润辉教授和李瑾主任是通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部等基金的资助。
论文链接： //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X26004627