北京中医药大学赵国栋课题组在珍稀濒危动物药穿山甲功效物质基础及新作用模态研究方面取得新进展

穿山甲鳞片是中医临床用于“消肿排脓、搜风通络”的珍稀动物药，其独特“走窜”功效的科学内涵长期未明。2024年，国务院联合国家药监局、国家中医药管理局发文《关于支持珍稀濒危中药材替代品研制有关事项》（国发〔2024〕129号），将穿山甲列为首批重点支持的珍稀濒危中药材替代品研制对象之首（图1）。

图1面向国家战略需求，以现代科学技术初探珍稀濒危动物药穿山甲功效物质

此前，庾石山院士率先基于硬角蛋白大分子成功创制仿生穿山甲粉，为替代品研发提供了开创性范式（CN112724224A等）；段金廒教授亦深入证实穿山甲鳞片富含角蛋白、连接蛋白、桥粒蛋白等大分子，做出了突出贡献（《中草药》, 2020, 51, 3416）。然而，大分子蛋白经传统“炒至酥脆”炮制变性及人体胃肠消化酶解后，会产生哪些小分子肽段？这些肽段又以何种形态发挥与“走窜”相关的药效？尚属空白。北京中医药大学赵国栋课题组据此提出：炮制-消化后产生的多肽群，及其后续的高阶组装形态，可能是介导穿山甲“走窜”功效的微观物质基础，并运用多肽组学、绿色合成及超分子高阶结构解析等方法进行了初步探究。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”为题，于2026年4月17日在《Materials Horizons》（IF = 10.7）上发表，DOI：10.1039/D6MH00128A。论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/mh/d6mh00128a/unauth。

该研究取得了以下三方面突破：

01

克服了多肽组学“可预测不可确证”的技术难题，利用高通量多肽绿色合成技术制备标准品，通过四维指标（保留时间、二级质谱镜像、关键离子强度比、余弦相似度）联合比对，构建了“组学预测–标准品制备–反向确证”的精确鉴定体系，提出了双“9-criteria”确证标准，报道了17条穿山甲源多肽的精确化学结构（图2B）。

02

首次发现动物药来源天然手性高阶超分子多肽PSPA（Ac-KCSQLNVNCKG），该多肽可自发形成从亚原纤维到手性纳米环的四级高阶自组装结构，通过保护酶切位点实现体内稳定与缓释，为“走窜”功效提供了持久起效的物质形态。四级高阶自组装过程：单体通过β-折叠面对面二聚为宽约2.2 nm的亚原纤维；亚原纤维横向累积形成原纤维；四条原纤维两两平行，经左手螺旋缠绕成手性纳米纤维；最终左手卷曲盘绕闭合为直径约350 nm的手性纳米环，展现了天然中药多肽高阶自组装的复杂性与精巧性（图2A和C）。

03

揭示了PSPA兼具高效穿膜、抗氧化及天然巯基介导的ROS智能响应解组装功能（图1-下），实现“按需”释放，打破了动物类中药需完全降解为氨基酸才能吸收的传统认知。体内模型显示，PSPA细胞摄取率达85.8%，显著降低ROS与脂褐素水平，并提升内源性SOD、CAT、GSH-Px酶活（图2D-F）。氧化应激是多种炎症、淤阻病理过程的共性环节，这与穿山甲所主治的“肿、脓、痹、阻”等病症存在密切关联。据此，本研究以现代分子生物学抗氧化为切入点，初步揭示了“多级组装稳定–高效穿膜–抗氧化调节”这一完整通路与穿山甲“走窜”功效的相关性。

图2穿山甲多肽单体精确结构鉴定、手性高阶自组装超分子及穿膜活性研究

该工作面向国家关于珍稀濒危中药材资源保护与可持续利用的战略需求，在尊重并深化前人杰出工作的基础上，实现了从“原形大蛋白”到“消化后活性多肽群”的研究视角突破，并从“游离单体”拓展至“高阶自组装”的新作用模态创新。团队开发的多肽高通量精确鉴定技术、发现的四级手性高阶自组装天然多肽、新型巯基介导ROS智能响应机制及高效穿膜活性，为阐释穿山甲“走窜”功效科学内涵提供了初步理论依据与先导分子，实现了从“宏观经验描述”到“微观机制阐释”的转变。

样品来源

本研究使用的穿山甲鳞片为中国食品药品检定研究院历史存量标准品（批号121027-201305），来源合法合规，样品可靠，未对穿山甲自然资源造成新的破坏。研究仅消耗1 mg穿山甲多肽总提物，即完成高通量单体精确结构鉴定；后续凝胶制备及生物活性研究均采用人工绿色合成多肽，实现了“微量解析，无限合成”的可持续研究模式。该工作得到了国家自然科学基金项目（W2521041，22301018）和北京市科技新星交叉课题（20240484566）等资助。注：本研究仅为“走窜”功效的初步探索，后续将在此基础上关联具体临床功效，期望为穿山甲替代品机制阐释贡献力量。

作者简介

张晓慧，女，北京中医药大学2023级硕士研究生，导师：赵国栋教授。

赵国栋，教授，博士生导师，北京中医药大学高层次引进人才（校聘青年拔尖人才B岗），荣获教育部香港王宽诚教育基金、北京市科技新星（含交叉创新团队牵头人）等荣誉称号，作为项目负责人承担国家自然科学基金2项、省部级课题5项，在Science Advances，Angewandte Chemie International Edition等高水平期刊发表文章多篇，申请发明专利25项，获得授权8项（与本工作相关专利：CN202511885320.4）。