纤连蛋白，愈合的好帮手

2022-11-10 16:27
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当我们轻微受伤时，我们的身体能够自行愈合。
但在特殊情况下，我们的身体并没有足够的能力修复自己，例如骨折或内脏受损。
这时候，再生医学就发挥出了强大的作用。
于我们而言，再生医学是一个相当新的领域。现在到处都宣称“再生医学”，然而，真正的“再生医学”究竟是什么？
再生医学 让原本无法自行恢复的受损组织及器官，通过临床治疗获得结构重建和功能恢复。它跨学科地结合了细胞学、分子生物学、材料学和组织工程学等技术原理，让组织或器官内源性地恢复原有功能。而在具体操作上，通过使用细胞、天然或人工支架材料、生长因子、基因编辑或上述元素的组合来支持组织或器官的自然再生和修复。

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多年来，来自各个领域的研究人员一直在尝试着设计和制造各种新型的再生医学材料。在细分领域里，生物材料是再生医学材料的重要组成部分，其研究步入了“能在分子水平上刺激细胞产生特殊应答反应”的时代。
这类生物材料将生物活性材料与可降解材料进行融合，在可降解的材料上进行分子修饰，通过与细胞整合素的相互作用，诱导细胞增殖和定向分化，影响细胞外基质的合成和组装，进而影响特定基因的表达，诱导机体组织的再生。新型蛋白大分子生物材料还可以通过改变氨基酸序列对蛋白质分子进行设计，以构建具有机械完整性、自组装特征、降解能力和生物活性的新型工程蛋白质。
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翻译：蛋白质的生物合成

此外，利用基因工程技术可将编码新肽或结构域的基因序列添加到编码功能蛋白的基因序列中，以获得具有新功能的蛋白生物材料，例如日趋成熟的功能化胶原蛋白和纤连蛋白生物材料。
胶原蛋白是众人熟知的一种蛋白质，与此同时，纤连蛋白则较为罕见。
纤连蛋白 作为细胞外基质中普遍存在的一种非胶原糖蛋白，在人体共有20余种，广泛存在于血液、体液及各种组织中，它既是细胞活动过程中的调节因子，也是维持和指导组织结构和细胞外基质组成的重要支架蛋白。
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细胞外基质

平时，纤连蛋白十分“低调”，而当我们受伤时，纤连蛋白就开始“高调作业”了——
在创伤初期的凝血阶段，纤连蛋白从血小板中释放出来，沉积在受损胶原和纤维蛋白上，增强血小板附着、吞噬细胞和成纤维细胞迁移以及细胞增殖，并激活中性粒细胞，增强其黏附力，加速其向创伤区聚集。

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在创伤修复中期，纤连蛋白是成纤维细胞的重要趋化因子，可通过帮助维持细胞骨架结构来增强细胞的粘附和趋化。当纤连蛋白与纤维蛋白交联后黏附于血凝块上，有助于引导成纤维细胞迅速进入创伤区。
进入创伤区的成纤维细胞会纺出一张纤维网，这张纤维网就是痊愈的开始，往后，胶原、硫酸乙酰肝素、蛋白聚糖、硫酸软骨素和其他细胞外基质成分纷纷沉积于这张网上。如此一来，经过一段时间后损伤部位就被“填满”了。

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最后，纤连蛋白帮助我们的表皮下基底膜重组，确保角质化正常进行。
此外，有研究人员从实验结果推导，纤连蛋白可能对辐射性的皮肤损伤也有修复作用，外源性补充纤连蛋白或有助于辐射损伤组织的修复。
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简单来说，在皮肤创面修复和愈合中，纤连蛋白可以缩短创面愈合时间并且减轻伤口瘢痕，因而在再生医学中被广泛应用。而在护肤方面，纤连蛋白的修复作用表现为促进皮肤正常生理代谢，能抚平细纹、延缓衰老，同时防止黑色素细胞分泌异常，即能美白、淡斑。
与胶原蛋白一样，天然的纤连蛋白从各种动物身上提取。然而，动物源纤连蛋白存在质量控制难，溶解难的问题，因此在应用和生产上具有局限性。目前，由于纤连蛋白分子量太大，重组DNA技术通常只能表达纤连蛋白分子的一部分。但不可否认，就如重组胶原蛋白一样，重组纤连蛋白也是再生医学与修复材料研究的重要方向之一。
从生物学特性来说，由重组蛋白制备的生物材料性能具有其他合成材料难以比肩的优越性。此外，还可以通过对其改性，比如在结构上耦合其他生物活性分子，或者设计插入生长因子和细胞结合域来增强这些重组蛋白的生物学特性，形成一个功能更强大的复合天然生物材料。
综上原因，越来越多的基于重组蛋白的生物材料被当作传统聚合物的替代品。

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广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院邀请了基因工程药物国家工程研究中心研究员熊盛教授加入再生医学与修复材料中心，带领研发人员从多方面解决重组蛋白的技术壁垒问题。这将有利于实现重组纤连蛋白技术从基础研究到产业发展的高效转化，让纤连蛋白生物材料的医学、美容用途更为广泛，成为备受医生和有需求的人们信赖的好产品。
参考文献：
[1] 刘子甲,胡银娥,周粤闽.纤连蛋白在瘢痕疙瘩形成机制中的研究进展[N].河南大学学报,2022,41(1):8-11.
[2] 廖勇,赵紫荆.再生医学在医疗美容领域的研究进展[J].实用皮肤病学杂志,2021(2),14(1):39-43.
[3] 王斌,吴学军,张世阳,桑喜成,许义辉,李海波.纤连蛋白(FN)国内研究开发及临床应用新进展[J]. 基础医学与临床,2012,32(8):966-967.
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