纤维连接蛋白 - DGSO百科
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纤维连接蛋白 fibronectin(英文缩写FN)是1974年国外开始研究发现的一种高分子糖蛋白,具有多种生物学功能。FN广泛存在于动物组织和组织液中,是一种大分子糖蛋白,分子量约为450KD,具有多种生物活性。大量国内外的研究结果证明,FN分子在进化过程中保守性很强,各种动物体液中的FN具有非常相近的结构、性质和生物学功能,因而不同来源的FN可以相互替代使用。
我国对FN的应用研究起步较晚,目前国内纤维连接蛋白(FN)主要从国外进口,但在对纤维连接蛋白(FN)的多年研究中,已取得了纤维连接蛋白(FN)方面的多项国家发明专利。
FN的功能主要表现在两个方面:1、作为生化试剂,为细胞培养和生物工程的工业化应用提供基础。2、应用于多种疾病的诊断和治疗(如伤口的修复和愈合,癌症的诊断和治疗等)。
(一)作为生化试剂,为细胞培养及生物工程的工业化应用提供基础。FN的很多功能中,最基本最重要的一项是促进细胞的黏连生长,而细胞的黏连是机体结构得以维持、细胞生长完成的必要条件。因此,FN是细胞培养基的重要成分之一。中国医学科学院应用猪血浆FN研究结果表明:FN作为细胞培养的基质,可以使多种细胞的贴壁率达到90%以上(对照组为10%),细胞形态结构良好,细胞的代谢率增强,DNA、RNA及蛋白质合成速度提高约5倍,细胞的集落率升高几倍,原代培养的成活率明显提高,细胞生长时间缩短,这对建立人体疾病的体外模型是非常有益的。研究还证明,FN能提高细胞的融合率,缩短融合周期,可应用于许多科研中,如应用于细胞杂交瘤技术等。将FN涂到微球载体上作为细胞大量生产的介质,可以节省空间,节省原材料,成为应用培养细胞技术来生产新药品的基础物质。细胞培养技术是当今生物学研究中经常使用的方法之一,也是生物工程必不可少的手段之一。FN产品的开发,将为细胞培养的广泛应用及生物工程的应用和发展起到积极的推动作用。FN作为生化试剂的使用量将与日俱增,市场潜力很大。目前,FN生化试剂主要由美国Sigma公司生产(人、牛、鼠血浆FN等),我国应用还主要依赖进口。所以,国内开发FN生化试剂是当务之急。
(二)应用于多种疾病的诊断和治疗:
1.伤口的修复和愈合:大量的研究和临床应用已证明,FN在伤口的修复和愈合中起着十分重要的作用,是促进伤口愈合的关键物质。目前,国外已进行了人血浆FN在烧伤、创伤、败血症、感染等方面的应用研究。Nishida通过动物实验证明:将FN涂到大鼠皮肤的伤口表面其愈合速度明显加快。对患有营养型角膜溃疡的病人,用一些介质混合FN,以眼药形式对病人进行治疗,用药2天后,表皮便开始大量增生。三周后,溃疡完全消失,未产生疤痕及副作用。向溃疡处涂了FN,可以与伤口处胶原结合形成FN防护层,既有利于上皮细胞的迁移和增殖来修复伤口,又防止病菌的感染。Scovil实验组给一些受到创伤的病人体内补FN后发现,它对改善外周血管及肺部功能起到积极作用,病人伤口处异物的清除率升高,感染率降低。我国对FN的应用研究起步较晚,中国医学科学院基础医学研究所等单位的研究结果也证明:将FN与一些介质配合作为外用药膏治疗受机械创伤和烧伤的大鼠,伤口愈合时间比对照组减少1/3—1/2,无感染、无疤痕、无任何副作用。哈尔滨市第五医院烧伤科近期将富含FN的血浆提取物应用于46位烧伤患者,他们的临床试验也证明:烧伤处涂FN后,可大大缩短疗程,减轻愈合疤痕,尤其适合深度烧伤患者。成都军区昆明总医院做的大鼠实验结果为:实验组较对照组再生表皮平均长89.27um,差异显著。上海长海医院烧伤研究所进行了“外用FN促进小鼠烧伤创面愈合”实验,结果为:FN组创面愈合时间平均为18.67天,对照组则为22.89天,两组差异显著。此外,中山医科大学眼科中心、上海第二医科大学、广州市红十字会医院等单位将FN应用于治疗顽固性角膜上皮损害、角膜炎等眼科疾病获得显著疗效。
2.癌症的诊断和治疗:大量研究已表明,体内FN的分布和含量与肿瘤的发生、发展是密切相关的。目前对FN与肿瘤的关系已越来越被人们熟知,对它的研究也在不断深入,开发FN产品用于肿瘤的诊断和治疗将是非常有价值的项目。
3.治疗血液系统和心脑血管系统疾病:实验证明:向EDS病人血中补充血浆FN,可实现血小板的凝聚,缓解病情。动脉粥样硬化是普遍危害中老年人身体健康的疾病,现已证明FN参与了这一过程。随着血管硬化程度的增加FN含量呈下降趋势。血浆FN缺乏会引起微血管完整性的破坏和通透性升高,导致血浆大量外渗,血液浓缩,粘度增高,有效循环血量减少,血浆与组织液内平衡失调,引起机体休克等危险情况。
4.用于败血症、休克等急救的辅助治疗:当机体出现大面积创伤,感染而伴随败血症、休克后,病人血中FN水平急剧下降,使机体极度虚弱,不能抵抗外界感染。及时向病人体内补充外源性FN后,病情会缓解。国外临床研究较多,如Robbins等人对患有创伤并发败血症和肺部感染的疾病,抗菌素已无作用,当使用FN后,其肺部功能得到改善,病人抵抗力增强,伤口愈合加快。Toddy等人从Icu处挑选93位患有严重败血症的病人,给他们输入FN后,提高了治愈率,延长了危重病人的生命期。我国90年代临床研究比较活跃,如天津市第一中心医院、湖南医科大学等研究指出:血浆FN水平的降低是败血症、休克、烧伤、创伤发生多器官功能衰竭的主要原因之一。补充FN后,可增加网状内皮系统对血中颗粒性物质的清除和改善微循环功能;改善肾功能衰减病人的肾小球滤过率;使危重病人血乳酸浓度降低,动脉氧分压增高等。
5.FN与宫颈糜烂:宫颈糜烂是一种常见的妇科疾病,过去统计发病群体在35岁~50岁女性当中,近年来的临床统计显示,在17岁~23岁之间的年轻女性所患的妇科疾病中,宫颈糜烂的发病率高达90%,已严重威胁妇女的健康与生命。FN是一种高分子蛋白,是促进糜烂面愈合的关键物质,不仅可以激活宫颈鳞状上皮细胞再生,促进细胞黏附、铺展、增殖、迁移,全面提高糜烂面的愈合速度,还可以提高吞噬细胞的吞噬能力,并调动吞噬细胞清除糜烂部位的组织碎片或异常柱状上皮细胞,改善阴道内环境,减少宫颈分泌物。中国核心医药期刊《中国妇幼保健》有文章证实:以150例宫颈糜烂患者为研究对象发现,其中144例单纯型糜烂患者使用FN后的有效率高达94.5%,5例颗粒性糜烂患者用FN后的有效率达到90.3%,1例乳突型糜烂患者使用FN后的有效率达到86.7%。这证明FN不仅对宫颈糜烂异常细胞具有修复并加速愈合的作用,还具有加快宫颈表皮细胞修复、促进细胞吞噬能力、清除组织细胞碎片、促进细胞生长等作用。
6. FN与糖尿病及其它一些疾病的关系:据国内外研究报道,糖尿病人的成纤维细胞外基质蛋白的合成发生改变,FN与胶原的比例降低,即胶原相对含量升高。Herrick等人的研究指出:在糖尿病和下肢静脉溃疡中,FN含量降低。我国解放军第304医院的实验结果也证实了这一观点,即糖尿病并发的溃疡创面FN含量减少是造成慢性难愈合创面长期不愈的原因之一。此外,许多研究证明:FN与肝脏疾病有某种关系;FN存在于正常肝组织的肝血管、淋巴管、胆管的基底膜及神经轴突周围和肝窦中。在发生脂肪肝、肝炎和肝硬化等病人血浆中FN含量是正常人的2倍。还发现风湿性关节病人滑液中FN含量高出正常水平,说明FN与许多疾病的发生发展密切相关。上海第二医学院附属医院对60岁以上的键康老人和成年人血浆FN含量抽检结果表明:老年组的血浆FN值显著低于成年组,这可能是老年人易患感染、肿瘤和血栓栓塞性疾病的原因之一。