重組人蛋白PDGF-BB是通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)的生長因子蛋白。天然PDGF-BB在人體中主要由血小板分泌,在損傷后被釋放至局部組織中,發(fā)揮趨化、增殖和血管生成等多種生物學功能。重組人蛋白PDGF-BB則通過基因工程表達系統(tǒng)大規(guī)模制備,在結(jié)構(gòu)和功能上與內(nèi)源性蛋白高度相似,已廣泛用于細胞培養(yǎng)研究、組織再生及臨床治療等場景。

結(jié)構(gòu)特點
重組人蛋白PDGF-BB作為一種生長因子,其前體蛋白長達241個氨基酸,分子量約35 kDa,包含信號肽、N端前結(jié)構(gòu)域、成熟區(qū)和C端前結(jié)構(gòu)域。成熟的功能性PDGF-BB則顯著更小,常見的重組蛋白由Ser82至Thr190的氨基酸序列表達組成,理論單體分子量約12 kDa。
重組人蛋白PDGF-BB是一種二硫鍵連接的同源二聚體,兩條B鏈呈反向平行排列。這種共價二聚化結(jié)構(gòu)對其生物學功能的發(fā)揮至關(guān)重要,只有形成正確的二聚體后,PDGF-BB才能有效結(jié)合并激活細胞膜上的PDGF受體(PDGFR-α和PDGFR-β)。
來源與表達系統(tǒng)
重組人蛋白PDGF-BB主要通過微生物表達系統(tǒng)制備,常用的宿主包括大腸桿菌(E. coli)和畢赤酵母(Pichia pastoris)。部分研究也使用哺乳動物細胞(如CHO細胞)進行表達,以模擬更接近生理狀態(tài)的糖基化模式,不過這種方法生產(chǎn)成本較高,通常僅在需要特定修飾的研究中使用,較少用于大規(guī)模制備。
臨床應(yīng)用與研究
重組人蛋白PDGF-BB是生長因子家族中研究最深入、臨床應(yīng)用最廣泛的成員之一。近年來,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,從最初的創(chuàng)面愈合延伸至骨組織工程、眼科細胞治療乃至美容醫(yī)學,這些研究為臨床應(yīng)用提供了循證醫(yī)學依據(jù),也為后續(xù)研究指明了方向。
重組人蛋白PDGF-BB在骨缺損治療中的應(yīng)用
骨缺損是口腔頜面外科和骨科常見的臨床難題,單純使用骨替代材料的骨傳導(dǎo)能力有限,往往難以實現(xiàn)理想的再生效果。重組人蛋白PDGF-BB的引入為這一問題提供了新的解決思路。
在一項Meta分析中,系統(tǒng)評價了β-磷酸三鈣(β-TCP)聯(lián)合重組人蛋白PDGF-BB與單獨使用β-TCP治療骨缺損的療效差異。經(jīng)過研究分析得出的數(shù)據(jù),有力證明了重組人蛋白PDGF-BB在維持和促進骨再生方面的持續(xù)效應(yīng)。從機制上看,重組人蛋白PDGF-BB一方面通過趨化成纖維細胞和成骨前體細胞向骨缺損部位遷移,另一方面激活MAPK/ERK等下游信號通路,促進細胞增殖和細胞外基質(zhì)合成,從而協(xié)同β-TCP的骨傳導(dǎo)支架作用,實現(xiàn)更高質(zhì)量的骨愈合[1]。
重組人蛋白PDGF-BB基因轉(zhuǎn)染與角膜內(nèi)皮細胞增殖
除了直接作為外源性蛋白應(yīng)用,重組人蛋白PDGF-BB的基因治療策略也在探索之中。角膜內(nèi)皮細胞在成年后幾乎不分裂,其損傷后的修復(fù)能力極為有限,是眼科再生醫(yī)學的一大難點。
將攜帶人血小板源性生長因子B基因的重組真核表達載體和重組腺相關(guān)病毒轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的貓角膜內(nèi)皮細胞中,觀察其對細胞增殖活性的影響。研究設(shè)置了空白對照組、真核表達載體對照組、重組真核表達載體組、腺相關(guān)病毒對照組和重組腺相關(guān)病毒組。
熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測顯示,轉(zhuǎn)染后24小時和48小時,重組人蛋白PDGF-BB基因在重組真核表達載體組和重組腺相關(guān)病毒組中均有明確表達,且表達水平顯著高于對照組(P<0.05)。MTT法檢測進一步證實,兩種重組載體均可促進貓角膜內(nèi)皮細胞的增殖活性。
該研究的創(chuàng)新之處在于,通過基因轉(zhuǎn)染策略使角膜內(nèi)皮細胞自身成為重組人蛋白PDGF-BB的“生產(chǎn)源”,從而持續(xù)獲得增殖信號。這一思路為角膜內(nèi)皮功能失代償?shù)闹委熖峁┝诵碌姆肿痈深A(yù)靶點,也拓展了重組人蛋白PDGF-BB的應(yīng)用場景,從外源性蛋白補充走向內(nèi)源性基因調(diào)控[2]。
重組人蛋白PDGF-BB輔助治療糖尿病足潰瘍
糖尿病足潰瘍(DFU)是糖尿病最嚴重的慢性并發(fā)癥之一,約四分之一的糖尿病患者一生中會發(fā)生DFU,其中6%~40%最終需要截肢。生長因子缺乏被視為DFU難愈合的關(guān)鍵微觀因素之一,而重組人蛋白PDGF-BB正是首個被美國FDA批準用于DFU促愈合的生長因子類藥物。
最新Meta分析,納入14項隨機對照試驗、共計1388例DFU患者,系統(tǒng)評價了重組人蛋白PDGF-BB輔助治療的安全性和有效性。研究結(jié)果得出,重組人蛋白PDGF-BB尤其適用于神經(jīng)性、非感染性DFU,而對于缺血性和混合性DFU的療效仍需更多高質(zhì)量研究予以驗證[3]。
綜合上述研究,重組人蛋白PDGF-BB作為一種多功能的組織再生因子,已在骨缺損修復(fù)、角膜內(nèi)皮細胞治療和糖尿病足潰瘍愈合等領(lǐng)域展現(xiàn)出明確的有效性和良好的安全性??梢灶A(yù)見,隨著更多高質(zhì)量臨床研究的發(fā)表和遞送技術(shù)的進步,重組人蛋白PDGF-BB將在再生醫(yī)學領(lǐng)域發(fā)揮更加廣泛而深入的作用。
參考文獻
[1] 吾爾古麗·吐生江, 周建業(yè), 等. β-磷酸三鈣聯(lián)合聯(lián)合重組人血小板源性生長因子BB治療骨缺損療效的Meta分析[J]. 甘肅科技, 2021, 37(6): 153-158.
[2] 劉相萍, 羅文娟, 隋愛華, 等. 人血小板源性生長因子B基因轉(zhuǎn)染對貓角膜內(nèi)皮細胞增殖的影響[J]. 中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2008, 12(33): 6457-6461.
[3] 王君, 田建洲, 何仁姣, 等. 重組人血小板源生長因子輔助治療糖尿病足潰瘍療效的Meta分析[J]. 數(shù)理醫(yī)藥學雜志, 2025, 38(4): 276-286.