北京中醫(yī)藥大學趙國棟課題組在珍稀瀕危動物藥穿山甲功效物質(zhì)基礎(chǔ)及新作用模態(tài)研究方面取得新進展

穿山甲鱗片是中醫(yī)臨床用于“消腫排膿、搜風通絡(luò)”的珍稀動物藥，其獨特“走竄”功效的科學內(nèi)涵長期未明。2024年，國務(wù)院聯(lián)合國家藥監(jiān)局、國家中醫(yī)藥管理局發(fā)文《關(guān)于支持珍稀瀕危中藥材替代品研制有關(guān)事項》（國發(fā)〔2024〕129號），將穿山甲列為首批重點支持的珍稀瀕危中藥材替代品研制對象之首（圖1）。

圖1面向國家戰(zhàn)略需求，以現(xiàn)代科學技術(shù)初探珍稀瀕危動物藥穿山甲功效物質(zhì)

此前，庾石山院士率先基于硬角蛋白大分子成功創(chuàng)制仿生穿山甲粉，為替代品研發(fā)提供了開創(chuàng)性范式（CN112724224A等）；段金廒教授亦深入證實穿山甲鱗片富含角蛋白、連接蛋白、橋粒蛋白等大分子，做出了突出貢獻（《中草藥》, 2020, 51, 3416）。然而，大分子蛋白經(jīng)傳統(tǒng)“炒至酥脆”炮制變性及人體胃腸消化酶解后，會產(chǎn)生哪些小分子肽段？這些肽段又以何種形態(tài)發(fā)揮與“走竄”相關(guān)的藥效？尚屬空白。北京中醫(yī)藥大學趙國棟課題組據(jù)此提出：炮制-消化后產(chǎn)生的多肽群，及其后續(xù)的高階組裝形態(tài)，可能是介導(dǎo)穿山甲“走竄”功效的微觀物質(zhì)基礎(chǔ)，并運用多肽組學、綠色合成及超分子高階結(jié)構(gòu)解析等方法進行了初步探究。研究成果以“Cysteine-Rich Peptide for Chiral Self-Assembly: A Multi-Functional Antioxidant with Novel SH-Mediated ROS-Responsive Disassembly from Natural Medicine”為題，于2026年4月17日在《Materials Horizons》（IF = 10.7）上發(fā)表，DOI：10.1039/D6MH00128A。論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/mh/d6mh00128a/unauth。

該研究取得了以下三方面突破：

01

克服了多肽組學“可預(yù)測不可確證”的技術(shù)難題，利用高通量多肽綠色合成技術(shù)制備標準品，通過四維指標（保留時間、二級質(zhì)譜鏡像、關(guān)鍵離子強度比、余弦相似度）聯(lián)合比對，構(gòu)建了“組學預(yù)測–標準品制備–反向確證”的精確鑒定體系，提出了雙“9-criteria”確證標準，報道了17條穿山甲源多肽的精確化學結(jié)構(gòu)（圖2B）。

02

首次發(fā)現(xiàn)動物藥來源天然手性高階超分子多肽PSPA（Ac-KCSQLNVNCKG），該多肽可自發(fā)形成從亞原纖維到手性納米環(huán)的四級高階自組裝結(jié)構(gòu)，通過保護酶切位點實現(xiàn)體內(nèi)穩(wěn)定與緩釋，為“走竄”功效提供了持久起效的物質(zhì)形態(tài)。四級高階自組裝過程：單體通過β-折疊面對面二聚為寬約2.2 nm的亞原纖維；亞原纖維橫向累積形成原纖維；四條原纖維兩兩平行，經(jīng)左手螺旋纏繞成手性納米纖維；最終左手卷曲盤繞閉合為直徑約350 nm的手性納米環(huán)，展現(xiàn)了天然中藥多肽高階自組裝的復(fù)雜性與精巧性（圖2A和C）。

03

揭示了PSPA兼具高效穿膜、抗氧化及天然巰基介導(dǎo)的ROS智能響應(yīng)解組裝功能（圖1-下），實現(xiàn)“按需”釋放，打破了動物類中藥需完全降解為氨基酸才能吸收的傳統(tǒng)認知。體內(nèi)模型顯示，PSPA細胞攝取率達85.8%，顯著降低ROS與脂褐素水平，并提升內(nèi)源性SOD、CAT、GSH-Px酶活（圖2D-F）。氧化應(yīng)激是多種炎癥、淤阻病理過程的共性環(huán)節(jié)，這與穿山甲所主治的“腫、膿、痹、阻”等病癥存在密切關(guān)聯(lián)。據(jù)此，本研究以現(xiàn)代分子生物學抗氧化為切入點，初步揭示了“多級組裝穩(wěn)定–高效穿膜–抗氧化調(diào)節(jié)”這一完整通路與穿山甲“走竄”功效的相關(guān)性。

圖2穿山甲多肽單體精確結(jié)構(gòu)鑒定、手性高階自組裝超分子及穿膜活性研究

該工作面向國家關(guān)于珍稀瀕危中藥材資源保護與可持續(xù)利用的戰(zhàn)略需求，在尊重并深化前人杰出工作的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了從“原形大蛋白”到“消化后活性多肽群”的研究視角突破，并從“游離單體”拓展至“高階自組裝”的新作用模態(tài)創(chuàng)新。團隊開發(fā)的多肽高通量精確鑒定技術(shù)、發(fā)現(xiàn)的四級手性高階自組裝天然多肽、新型巰基介導(dǎo)ROS智能響應(yīng)機制及高效穿膜活性，為闡釋穿山甲“走竄”功效科學內(nèi)涵提供了初步理論依據(jù)與先導(dǎo)分子，實現(xiàn)了從“宏觀經(jīng)驗描述”到“微觀機制闡釋”的轉(zhuǎn)變。

樣品來源

本研究使用的穿山甲鱗片為中國食品藥品檢定研究院歷史存量標準品（批號121027-201305），來源合法合規(guī)，樣品可靠，未對穿山甲自然資源造成新的破壞。研究僅消耗1 mg穿山甲多肽總提物，即完成高通量單體精確結(jié)構(gòu)鑒定；后續(xù)凝膠制備及生物活性研究均采用人工綠色合成多肽，實現(xiàn)了“微量解析，無限合成”的可持續(xù)研究模式。該工作得到了國家自然科學基金項目（W2521041，22301018）和北京市科技新星交叉課題（20240484566）等資助。注：本研究僅為“走竄”功效的初步探索，后續(xù)將在此基礎(chǔ)上關(guān)聯(lián)具體臨床功效，期望為穿山甲替代品機制闡釋貢獻力量。

作者簡介

張曉慧，女，北京中醫(yī)藥大學2023級碩士研究生，導(dǎo)師：趙國棟教授。

趙國棟，教授，博士生導(dǎo)師，北京中醫(yī)藥大學高層次引進人才（校聘青年拔尖人才B崗），榮獲教育部香港王寬誠教育基金、北京市科技新星（含交叉創(chuàng)新團隊牽頭人）等榮譽稱號，作為項目負責人承擔國家自然科學基金2項、省部級課題5項，在Science Advances，Angewandte Chemie International Edition等高水平期刊發(fā)表文章多篇，申請發(fā)明專利25項，獲得授權(quán)8項（與本工作相關(guān)專利：CN202511885320.4）。