胶原蛋白

生物高分子,动物结缔组织中的主要成分
胶原蛋白(英文名称:collagen;或称胶原)是由动物细胞外基质的纤维状结构蛋白质提取得到的不溶于水、可溶于稀酸、具有三螺旋结构的产物。[4][3][1]胶原蛋白是一类哺乳动物细胞外基质中的主要结构蛋白,广泛地存在于皮肤、骨骼、肌肉等组织中,主要参与细胞的增殖、分化、迁移和信号传递等生理生化行为,对组织细胞等起着支撑、修复、保护的作用。[2]
胶原蛋白,最早可追溯至公元前4000年的古埃及,金字塔中的皮胶制造技术壁画及动物胶残留物便是见证。19世纪初,“胶原蛋白” 这一名称首次于组织学著作中出现。19世纪下半叶,随着组织学快速发展,学者描述了胶原蛋白在人体内的分布情况。20世纪上半叶,众多科学家探索其结构与特性,萨迪科夫在1927年提出 “胶原酶”,还有学者明确了3股螺旋结构等,同年纳盖特首次用生化方法提取大鼠尾腱中的天然可溶性胶原蛋白。60年代,其在健康与疾病中的作用受广泛研究。1962年,来源于细菌的胶原酶逐渐进入人们的视野;1968年,拉撒路团队提取人粒细胞胶原酶。1975年,发现了人皮肤成纤维细胞产生胶原酶及可能的抑制剂。1976年,报道其分解代谢途径及相关抑制剂与激活剂,此后研究集中于胶原蛋白的类型、结构、代谢途径和功能等。1971年,发现基底膜的Ⅳ型胶原蛋白。1981年,揭示了胶原蛋白分子结构与超分子结构的独特性。80年代,已详细描述超12种胶原蛋白特征且仍在探索其他类型。进入21世纪,欧盟科学委员会确认其安全可食用,应用从材料拓展至多领域,水解后的胶原蛋白肽具保健功能,用于多种疾病治疗与皮肤改善等。[3]
胶原蛋白是由3条α-链缠绕成的绳状三螺旋。3条α-链可以是相同的(同型三聚体),也可以是不同的(异型三聚体)。每一条α-链自身形成一个左螺旋,然后3条α-链进一步缠绕形成一个右旋的三重超螺旋结构。[3]大多数商业胶原蛋白及其衍生产品都是从陆生动物(主要是牛和猪)的加工副产品中分离出来的,具有较好的生物相容性、易降解性和弱抗原性;除了陆生动物,水产动物也是胶原蛋白的重要来源,包括各种脊椎鱼类和无脊椎动物(海绵、海蜇、海参等)。[3]由于胶原蛋白具有良好的生物学特性,其在组织工程、临床医学、食品工业、包装材料、化妆品、医学美容、生物材料以及医疗器械等方面都有着广泛的应用。[2]

名称定义

胶原蛋白(英文名称:collagen;或称胶原)是由3条α-链缠绕成的绳状三螺旋。3条α-链可以是相同的(同型三聚体),也可以是不同的(异型三聚体)。每一条α-链自身形成一个左螺旋,然后3条α-链进一步缠绕形成一个右旋的三重超螺旋结构。[3][1]