再生醫學的海洋核心：解析 PDRN 之生化機制與應用價值

利統股份有限公司 技術部保健品科研組 楊孟元 博士

在生物醫學與組織修復研究領域，PDRN（Polydeoxyribonucleotide，聚脫氧核醣核苷酸） 已成為國際間備受矚目的核心活性成分。它不僅是遺傳物質的載體，更是啟動細胞修復機能的重要訊號分子。本文將從生化定義、核心藥理路徑、臨床發展及海洋資源開發等多個維度，深入解析 PDRN 的技術特性。

一、 PDRN 的生化定義與物理特性

PDRN 是一種由脫氧核醣核苷酸組成的線性聚合物，主要萃取自海洋生物（如鮭魚）之生殖細胞。其成分之純淨性與穩定性是其發揮生理活性的基礎：

• 精準參數： 分子量嚴格控制在 50–1500 kDa 之間，長度約為 80 到 2200 個鹼基對^1,2。
• 安全性優勢： 透過精密純化製程，可有效排除可能引起免疫反應的雜質蛋白質與脂質。由於其 DNA 序列與人體具有高度相似性（同源性），展現了優異的生物相容性。
• 代謝特性： 研究數據顯示其半衰期約為 3.5 小時，在生物體內具備良好的生物利用度。

 

二、 核心運作機制：雙重修復路徑

PDRN 轉化為再生醫學焦點的關鍵，在於其能透過兩條獨特的生物學途徑協同作用：

1. 訊號傳遞：腺苷 A2A 受體（A2AR）的專一性激活^3,4

PDRN能精準作用於細胞表面的 腺苷 A2A 受體，啟動一系列正向生理調節：

• 平衡防護： 協助調節促發炎因子（如 TNF-α, IL-1β）與抗炎因子（如 IL-10）的平衡。
• 支持微循環： 上調血管內皮生長因子（VEGF），促進血管新生訊號，為受損組織重建血液與營養供應。
• 誘導增殖： 引導皮膚纖維母細胞、成骨細胞與軟骨細胞進入正常的生長週期。

 

2. 代謝支持：補救途徑（Salvage Pathway）的利用⁵

在組織修復或細胞快速分裂階段，細胞對 DNA 合成原料的需求急遽增加。

• 高效率合成： PDRN 分解產生的核苷酸可直接進入「補救途徑」。相較於高耗能的「從頭合成（De novo synthesis）」，此路徑能讓細胞以極低能量損耗快速完成 DNA 複製，從而加速組織再生。

 

三、 發展歷程與多元應用領域

PDRN 的臨床價值最早於 1990 年代被確立，隨著研究數據累積，其應用範圍已從傳統醫療跨足至機能性產品：

• 臨床多方面運用：應用於嚴重皮膚損傷、慢性潰瘍管理及難癒合組織之重建。其低免疫原性與低毒性，使其成為糖尿病患者等虛弱群體的理想選擇^6,7。
• 皮膚科學： 體外實驗顯示其具備對抗紫外線（UVB）誘導損傷的保護潛力，並能調節膠原蛋白與彈力蛋白的平衡⁸。
• 骨骼與運動科學： 在緩解關節炎症、促進軟骨細胞生長及肌腱修復等領域，展現出明確的生物活性結果⁹。

 

四、 海洋資源的多樣化開發與展望

目前全球 PDRN 研究主要奠基於鮭魚精巢萃取物（DNA-Na）。因其極高的 DNA 品質與成熟的純化技術，鮭魚來源目前仍是臨床實證最充分、最具行業代表性的標準原料¹⁰。
然而，基於永續供應與技術創新的考量，研發單位正積極探索更多元的海洋資源。初步生化分析顯示，鯖魚（Mackerel） 等來源之 DNA 片段，在活化細胞受體與誘導修復訊號方面，展現出與傳統來源相似的活性潛力。雖然目前仍處於實驗室驗證階段，但此項研究不僅為未來核酸原料的多樣化提供了科學依據，也開創了海洋生物資源循環利用的新契機。

 

五、PDRN於保健食品的應用價值

根據過往的研究PDRN提供了一套完整的「體感論述」，適用於以下高端機能產品方向：

• 養顏美容與肌膚管理： 研究指出 PDRN 具備支持膠原蛋白平衡與修護環境損傷（如光老化）的潛力，常與玻尿酸、膠原蛋白搭配，打造「口服醫美級」修復方案。
• 術後與病後補養： 利用其支持組織再生的特性，針對術後修復或體質虛弱者，提供快速的原料補給與元氣恢復。
• 行動力守護： 在骨骼與運動科學研究中，核酸營養被認為能輔助軟骨細胞健康，對於關節保養與運動後的組織修護具有正向效益。
• 抗壓力與基礎代謝： 協助身體在高壓力環境下維持遺傳物質的穩定性，提升整體基礎代謝效能。

 

結語：

PDRN 結合了「訊號調控」與「原料供應」的雙重特性，在生理性修復領域具備獨特優勢。隨著萃取工藝與機制研究的深入，海洋核酸將在精準養護與再生科學中持續扮演關鍵角色。

參考文獻：

• Guglielmelli, T., Bringhen, S., and Palumbo, A. (2012). Update on the use of defibrotide. Expert Opin. Biol. Ther. 12, 353–361. doi: 10.1517/14712598.2012.657623.

• Richardson, P. G., Corbacioglu, S., Ho, V. T., Kernan, N. A., Lehmann, L., Maguire, C., et al. (2013). Drug safety evaluation of defibrotide. Expert Opin. Drug Saf. 12, 123–136. doi: 10.1517/14740338.2012.749855.

• Minutoli, L., Arena, S., Bonvissuto, G., Bitto, A., Polito, F., Irrera, N., & Morgia, G. (2011). Activation of adenosine A2A receptors by polydeoxyribonucleotide increases vascular endothelial growth factor and protects against testicular damage induced by experimental varicocele in rats. Fertility and Sterility, 95(4), 1510-1513.

• Thellung S, Florio T, Maragliano A, Cattarini G, Schettini G. (1999). Polydeoxyribonucleotides enhance the proliferation of human skin fibroblasts: involvement of A2 purinergic receptor subtypes. Life Sci. 64(18), 1661–1674. 

• Belletti, S., Uggeri, J., Gatti, R., Govoni, P., & Guizzardi, S. (2007). Polydeoxyribonucleotide promotes cyclobutane pyrimidine dimer repair in UVB‐exposed dermal fibroblasts. Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine, 23(6), 242-249.

• Squadrito, F., Bitto, A., Altavilla, D., Arcoraci, V., De Caridi, G., De Feo, M. E., & Cucinotta, D. (2014). The effect of PDRN, an adenosine receptor A2A agonist, on the healing of chronic diabetic foot ulcers: results of a clinical trial. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 99(5), E746-E753.

• Kim S, Kim J, Choi J, Jeong W, Kwon S. Polydeoxyribonucleotide improves peripheral tissue oxygenation and accelerates angiogenesis in diabetic foot ulcers. Arch. Plast. Surg. 44(6), 482–489 (2017).

• Belletti S, Uggeri J, Gatti R, Govoni P, Guizzardi S. Polydeoxyribonucleotide promotes cyclobutane pyrimidine dimer repair in UVB-exposed dermal fibroblasts. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 23(6), 242–249 (2007).

• Baek A, Kim Y, Lee JW, Lee SC, Cho S. Effect of polydeoxyribonucleotide on angiogenesis and wound healing in an in vitro model of osteoarthritis. 27(11), 1623–1633 (2018).

• Keating, G. M. (2014). Defibrotide: a review of its use in severe hepatic veno-occlusive disease following haematopoietic stem cell transplantation. Clin. Drug Investig. 34, 895–904. doi: 10.1007/s40261-014-0242-x.