近日，欧阳宏伟教授团队在高水平学术期刊Biomaterials上发表题为“Modular protein engineering-based biomaterials for skeletal tissue engineering”的综述。浙江大学爱丁堡大学联合学院（ZJE）2019级生物医学专业本科生刘其为文章的共同第一作者，这是他2020年暑期研训的成果。
刘其同学对干细胞方向很感兴趣，利用暑研机会加入了欧阳宏伟教授实验室，并参与了本篇综述的研究撰写当中，负责一部分内容的收集、整理和写作，图片的绘制，全文的修改和润色。本文一作浙江大学医学院博士生易俊志说到：“刘其的思维很活跃，科研逻辑思维和批判性思维非常强，我觉得已经基本达到研究生水准，是一名典型的'学者型'学生”。这正是ZJE本科生优秀科研素质的体现。
文章大意
骨骼系统损伤的自发修复过程缓慢且临床干预效果有限，使其成为不可忽视的全球健康问题。基于生物材料的组织工程策略是一种具有前景的治疗手段，传统的生物材料大多来源于动物提取物和化学合成的聚合物，它们的生物活性、安全性以及在分子层面可操作性期待被进一步提升。基于模块化蛋白质工程的生物材料 (Modular protein engineering-based biomaterials, MPE biomaterials)的出现，正在逐步克服这些难题。由于其序列可编辑性，MPE biomaterials可以是通过序列设计模拟、拼接和/或创造的细胞外基质材料。同时，MPE biomaterials还具有生产批次稳定和成分明晰的优势。这些使其在体内和体外研究中被广泛应用。
该综述首先介绍了不同MPE biomaterials的特征。MPE biomaterials由多肽构成，这些多肽由一种或多种“模块（包括多肽结构域和寡肽基序）”共价连接而成。它们以重复序列作为多肽链的骨架，可以拼接有生物活性基序(motifs)。常见的骨架包括基于胶原蛋白、弹性蛋白、丝素蛋白、节肢弹性蛋白和自组装寡肽的重复序列，生物活性基序则种类繁多。设计好多肽模块后，产生MPE biomaterials的方式主要有基因工程法和固相肽合成法。该综述接下来重点对肽模块和其对应的功能进行了总结。在多肽中嵌入不同的结构域和基序会导致其产生不同的生物相容性，对不同细胞的存活、黏附和增殖有较大的影响。一些多肽结构域或基序的嵌入倾向于软骨诱导，另一些则会使细胞倾向于骨分化，因此，细胞命运的决定、组织工程复合物的性质以及最终体内修复的结局，都可以通过合理设计多肽序列来的调控。在骨骼系统组织工程中，对材料的机械性往往有较高要求，而目前MPE biomaterials机械性能的提高，还主要依赖于工程手段而不是分子设计。
本综述提出，MPE biomaterials的创造和应用，是分子生物学、材料科学和再生医学精美的学科交叉，通过“序列-结构-功能”的设计和应用，MPE biomaterials也许能给组织工程带来新的范式。
本文第一作者为浙江大学医学院博士生易俊志，共同第一作者为ZJE本科生刘其，通讯作者为浙江大学欧阳宏伟教授。
