纖維粘連蛋白(纖粘蛋白)

纖維粘連蛋白

纖粘蛋白一般指本詞條

纖粘蛋白,英文名,fibronectin。它是1974年國外開始研究發現的一種高分子糖蛋白,具有多種生物學功能。FN廣泛存在於動物組織和組織液中,是一種大分子糖蛋白,分子量約為450KD,具有多種生物活性。大量國內外的研究結果證明,FN分子在進化過程中保守性很強,各種動物體液中的FN具有非常相近的結構、性質和生物學功能,因而不同來源的FN可以相互替代使用。 我國對FN的套用研究起步較晚,目前國內纖維連線蛋白(FN)主要從國外進口,我國的鄭州德福恩生物技術有限公司對纖維連線蛋白(FN)進行了多年研究,現已取得了纖維連線蛋白(FN)方面的多項國家發明專利。紐赫生物率先在大腸桿菌中表達純化獲得了高純度、高活性的Fibronectin重組蛋白。

基本介紹

主要功能,存在來源,性質,

主要功能

1、作為生化試劑,為細胞培養和生物工程的工業化套用提供基礎。
2、套用於多種疾病的診斷和治療(如傷口的修復和癒合,癌症的診斷和治等)。
3、影響細胞的黏附、遷移或腫瘤轉移、胚胎髮育、生長和分化等。
作為生化試劑
為細胞培養及生物工程的工業化套用提供基礎。FN的很多功能中,最基本最重要的一項是促進細胞的黏連生長,而細胞的黏連是機體結構得以維持、細胞生長完成的必要條件。因此,FN是細胞培養基的重要成分之一。鄭州德福恩生物技術有限公司與中國醫學科學院共同套用豬血漿FN研究結果表明:FN作為細胞培養的基質,可以使多種細胞的貼壁率達到90%以上(對照組為10%),細胞形態結構良好,細胞的代謝率增強,DNA、RNA及蛋白質合成速度提高約5倍,細胞的集落率升高几倍,原代培養的成活率明顯提高,細胞生長時間縮短,這對建立人體疾病的體外模型是非常有益的。研究還證明,FN能提高細胞的融合率,縮短融合周期,可套用於許多科研中,如套用於細胞雜交瘤技術等。將FN塗到微球載體上作為細胞大量生產的介質,可以節省空間,節省原材料,成為套用培養細胞技術來生產新藥品的基礎物質。細胞培養技術是當今生物學研究中經常使用的方法之一,也是生物工程必不可少的手段之一。FN產品的開發,將為細胞培養的廣泛套用及生物工程的套用和發展起到積極的推動作用。FN作為生化試劑的使用量將與日俱增,市場潛力很大。目前,FN生化試劑主要由美國Sigma公司生產(人、牛、鼠血漿FN等),我國套用還主要依賴進口。所以,國內開發FN生化試劑是當務之急(鄭州德福恩生物技術有限公司已開發出FN生化試劑,並獲得國家相關專利)。
套用於多種疾病的診斷和治療
1.傷口的修復和癒合:大量的研究和臨床套用已證明,FN在傷口的修復和癒合中起著十分重要的作用,是促進傷口癒合的關鍵物質。目前,國外已進行了人血漿FN在燒傷、創傷、敗血症、感染等方面的套用研究。Nishida通過動物實驗證明:將FN塗到大鼠皮膚的傷口表面其癒合速度明顯加快。對患有營養型角膜潰瘍的病人,用一些介質混合FN,以眼藥形式對病人進行治療,用藥2天后,表皮便開始大量增生。三周后,潰瘍完全消失,未產生疤痕及副作用。向潰瘍處塗了FN,可以與傷口處膠原結合形成FN防護層,既有利於上皮細胞的遷移和增殖來修復傷口,又防止病菌的感染。Scovil實驗組給一些受到創傷的病人體內補FN後發現,它對改善外周血管及肺部功能起到積極作用,病人傷口處異物的清除率升高,感染率降低。我國對FN的套用研究起步較晚,中國醫學科學院基礎醫學研究所等單位的研究結果也證明:將FN與一些介質配合作為外用藥膏治療受機械創傷和燒傷的大鼠,傷口癒合時間比對照組減少1/3—1/2,無感染、無疤痕、無任何副作用。哈爾濱市第五醫院燒傷科近期將富含FN的血漿提取物套用於46位燒傷患者,他們的臨床試驗也證明:燒傷處塗FN後,可大大縮短療程,減輕癒合疤痕,尤其適合深度燒傷患者。成都軍區昆明總醫院做的大鼠實驗結果為:實驗組較對照組再生表皮平均長89.27um,差異顯著。上海長海醫院燒傷研究所進行了“外用FN促進小鼠燒傷創面癒合”實驗,結果為:FN組創面癒合時間平均為18.67天,對照組則為22.89天,兩組差異顯著。此外,中山醫科大學眼科中心、上海第二醫科大學、廣州市紅十字會醫院等單位將FN套用於治療頑固性角膜上皮損害、角膜炎等眼科疾病獲得顯著療效。
2.癌症的診斷和治療:大量研究已表明,體內FN的分布和含量與腫瘤的發生、發展是密切相關的。目前對FN與腫瘤的關係已越來越被人們熟知,對它的研究也在不斷深入,開發FN產品用於腫瘤的診斷和治療將是非常有價值的項目。
3.治療血液系統和心腦血管系統疾病:實驗證明:向EDS病人血中補充血漿FN,可實現血小板的凝聚,緩解病情。動脈粥樣硬化是普遍危害中老年人身體健康的疾病,現已證明FN參與了這一過程。隨著血管硬化程度的增加FN含量呈下降趨勢。血漿FN缺乏會引起微血管完整性的破壞和通透性升高,導致血漿大量外滲,血液濃縮,粘度增高,有效循環血量減少,血漿與組織液內平衡失調,引起機體休克等危險情況。
4.用於敗血症、休克等急救的輔助治療:當機體出現大面積創傷,感染而伴隨敗血症、休克後,病人血中FN水平急劇下降,使機體極度虛弱,不能抵抗外界感染。及時向病人體內補充外源性FN後,病情會緩解。國外臨床研究較多,如Robbins等人對患有創傷並發敗血症和肺部感染的疾病,抗菌素已無作用,當使用FN後,其肺部功能得到改善,病人抵抗力增強,傷口癒合加快。Toddy等人從Icu處挑選93位患有嚴重敗血症的病人,給他們輸入FN後,提高了治癒率,延長了危重病人的生命期。我國90年代臨床研究比較活躍,如天津市第一中心醫院、湖南醫科大學等研究指出:血漿FN水平的降低是敗血症、休克、燒傷、創傷發生多器官功能衰竭的主要原因之一。補充FN後,可增加網狀內皮系統對血中顆粒性物質的清除和改善微循環功能;改善腎功能衰減病人的腎小球濾過率;使危重病人血乳酸濃度降低,動脈氧分壓增高等。
5. FN與糖尿病及其它一些疾病的關係:據國內外研究報導,糖尿病人的成纖維細胞外基質蛋白的合成發生改變,FN與膠原的比例降低,即膠原相對含量升高。Herrick等人的研究指出:在糖尿病和下肢靜脈潰瘍中,FN含量降低。我國解放軍第304醫院的實驗結果也證實了這一觀點,即糖尿病並發的潰瘍創面FN含量減少是造成慢性難癒合創面長期不愈的原因之一。此外,許多研究證明:FN與肝臟疾病有某種關係;FN存在於正常肝組織的肝血管、淋巴管、膽管的基底膜及神經軸突周圍和肝竇中。在發生脂肪肝、肝炎和肝硬化等病人血漿中FN含量是正常人的2倍。還發現風濕性關節病人滑液中FN含量高出正常水平,說明FN與許多疾病的發生髮展密切相關。上海第二醫學院附屬醫院對60歲以上的鍵康老人和成年人血漿FN含量抽檢結果表明:老年組的血漿FN值顯著低於成年組,這可能是老年人易患感染、腫瘤和血栓栓塞性疾病的原因之一。

存在來源

纖維粘連蛋白屬非膠原糖蛋白的一種, 稱為冷不溶球蛋白,廣泛存在於動物界, 包括海綿海膽哺乳動物類。在脊椎動物中, 纖粘連蛋白以可溶的形式存在於血漿和各種體液中,稱為血漿纖維粘連蛋白;以不溶的纖維存在於細胞外基質、細胞之間及某些細胞表面, 稱為細胞纖粘連蛋白。

性質

FN是高相對分子質量的粘附性的糖蛋白, 含糖約5%。FN由兩個亞基組成的二聚體,每個亞基的相對分子質量約250kDa, 各亞基在C末端形成兩個二硫鍵交聯。血漿FN是二聚體, 由兩條相似的A鏈和B鏈組成, 整個分子成V形。細胞FN是多聚體,其不同來源的FN亞基結構相似, 但並不相同。不同的亞單位均為同一基因的表達產物, 只是轉錄後在RNA的剪接上有所不同,因而產生不同的mRNA。另外, 在翻譯後的修飾上也有差異,FN的每個亞單位的蛋白組成若干個球形結構域, 各結構域之間由對胰蛋白酶敏感的肽鏈連線,因此可通過胰蛋白酶的水解作用分離這些結構域研究它們的功能。每個FN亞基上有與膠原、細胞表面受體、血纖蛋白和硫酸蛋白多糖高親和結合的位點。

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