重组A型人源化胶原蛋白在组织再生领域的最新研究与应用进展

2024年11月06日 09:06 人源化活胶原

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2024年11月1日-3日，由中国医师协会美容与整形医师分会主办，浙江大学医学院附属第一医院、同济大学附属上海市第四人民医院共同承办的“第19届美容与整形医师大会”在杭州国际博览中心顺利召开。

本次会议专注整形美容外科医师规范化培训，聚焦学科前沿，解读行业动态，规范临床操作，鼓励技术创新，推动产业升级。

大会期间，来自四川大学林海教授就《重组A型人源化胶原蛋白在组织再生领域的最新研究与应用进展》这一主题进行了精彩分享。

胶原蛋白的重要性日益显现，它已不再仅被视作一种结构性蛋白，而是被证实同时具备功能性。已有研究确认29种不同类型的胶原蛋白，它们独特的四级结构显著区别于其他蛋白质的三级结构。

在对胶原蛋白结构与功能关系的理解上，我们认识到不同区域承担着各异的功能，这些关键区域的发现对揭示天然胶原蛋白的性能与结构至关重要。基于这些认识，我们运用基因工程和生物发酵技术成功研发出重组胶原蛋白及相关医疗器械。

伴随着国内胶原蛋白行业的迅速发展，我们深入参与了一年的行业讨论，并制订了一套基于材料组成和结构的分类指南，以规范行业发展。国家采纳了我们的分类建议，将胶原蛋白基医疗器械分为三类：与天然人类胶原蛋白一致的生物合成产品、具有特定基因编码序列的重组产品，以及经过序列编辑的重组类胶原蛋白。

自2021年起，国家陆续出台行业标准，对这些产品实施了严格的质量控制。特别是针对不含非人源成分的第二类产品，如A型重组胶原蛋白。我想强调，重组胶原蛋白的区分主要在于序列的公开和透明度。序列比较是判断其与人胶原蛋白序列一致性的关键，也是我们分类和命名的基础，序列研究因此成为我们工作的核心。

接下来，我将展示我们关于重组胶原蛋白的部分研究成果。在获取重组胶原蛋白后，我们首先对其组成和结构进行了详尽分析。例如，通过测定氨基酸含量，确保实测值与设计值相符，排除非预期物质，结果显示两者非常接近。

在结构差异方面，如A型和B型的区别。关于标签的添加，它是非人体胶原蛋白基因编码产物，不参与产品功能，仅用于生产过程中的纯化。由于使用的表达系统如大肠杆菌、酵母等微生物自身也会表达蛋白质，我们通过加标签的方式来区分目标蛋白。

一些厂家在纯化后去除标签，而有些则选择保留。标签带有的大量正电荷可能会与分子链上带负电的部分结合，从而影响分子的天然结构。我们的理论与实验均表明，有标签与无标签的蛋白质图谱存在显著差异。细胞共培养实验结果显示，标签对细胞粘附有显著帮助。

在宫颈癌体系瘤模型中，我们的实验数据表明，有标签的蛋白质在细胞增殖和迁移方面与对照组相似，而无标签的蛋白质则显著提高了细胞迁移能力。虽然我们的研究属于基础性研究，并未涉及临床应用，但通过动物模型模拟临床应用的研究表明，重组胶原蛋白在组织修复中发挥了显著作用。

此外，我们还开展了毛发相关的基础实验，使用二氢酮进行周期性调控，为理解胶原蛋白功能和应用提供了宝贵见解。构建的雄性脱发模型测试了多种材料的修复效果，发现毛发恢复时间与自然恢复相似。实验第11天左右，毛发颜色和长度已接近正常状态。我们还进行了组织学染色等分析。在国际学术平台上，我们发表了关于透明质酸和重组胶原蛋白化学修饰在软骨修复材料中应用的研究文章。

通过不同浓度的实验处理，我们评估了物理混合和化学修饰对材料性能的影响，结果显示这些处理显著提升了基质分泌丰富度和二级胶原蛋白分泌量，对关节软骨修复具有显著效果。

总结而言，我们对重组胶原蛋白的理解源于对天然胶原蛋白的深入研究，这成为开发具有特定功能的重组胶原蛋白的重要基础。其理化生物学性能取决于其组成和结构是否能在特定环境中形成适宜结构，与细胞相互作用，提供适宜的微环境，并调控细胞行为，从而有效提升其修复功能。