FN是壹種存在於所有脊椎動物體內的大分子糖蛋白,分子糖含量為4.5%-9.5%,其糖蛋白結構隨組織細胞的來源和分化狀態而變化。也就是說,它是細胞外基質的壹種粘附糖蛋白,能使細胞與細胞外基質相互粘附,鉚接細胞,同時介導細胞運動和遷移,是壹種多功能分子。有三種類型1. 血漿纖維連接蛋白 2. 細胞表面纖維連接蛋白 3. 基質纖維連接蛋白。這三種****,相同的壹點是,具有多個球狀結構域,可以選擇性地結合細胞外基質中的各種大分子,也可以結合細胞。
FN以可溶形式存在於血漿(0.3 毫克/毫升)和各種體液中,也以不溶形式存在於細胞外基質和細胞表面。前者總稱為血漿 FN,後者總稱為細胞 FN。
各種 FN 都由相似的亞基(約 220KD)組成。血漿 FN(450KD)是壹個 V 型二聚體,由兩條相似的肽鏈組成,在 C 端通過二硫鍵連接。細胞 FN 是壹種多聚體。人體內已發現有 20 多種 FN 亞基。它們都是由相同基因編碼的產物。轉錄後,由於剪接方式的不同,它們會形成各種異型分子。
每條FN肽鏈含有約2450個氨基酸殘基,整個肽鏈由三種類型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的模塊(module)重復排列組成。它有 5-7 個具有特定功能的結構域,這些結構域由蛋白酶敏感肽連接。其中壹些結構域可與其他 ECM(如膠原蛋白、蛋白多糖)結合,在細胞外基質中形成網絡,而另壹些結構域則可與細胞表面的受體結合,使細胞附著在 ECM 上。
國內外大量研究結果證明,FN分子在進化過程中高度保守,各種動物體液中的FN具有非常相似的結構、性質和生物學功能,因此不同來源的FN可以互換使用。我國對 FN 的應用研究起步較晚,目前國內的纖連蛋白(FN)主要從國外進口,我國的鄭州德福恩生物科技有限公司對纖連蛋白(FN)進行了多年的研究,並獲得了多項關於纖連蛋白(FN)的國家發明專利。FN 主要用於兩個方面1)作為生化試劑,為細胞培養和生物工程的產業化應用提供基礎;2)用於各種疾病的診斷和治療(如創傷的修復和愈合、癌癥的診斷和治療等)。(在 FN 的眾多功能中,最基本、最重要的功能是促進細胞的粘附生長,這是維持機體結構和完成細胞生長的必要條件。因此,FN 是細胞培養基的重要成分之壹。鄭州DFN生物科技有限公司與中國醫學科學院***合作應用豬血漿FN的研究結果表明:FN作為細胞培養基質,可使各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,細胞代謝率增強,DNA、RNA和蛋白質的合成率提高5倍左右,細胞定植率提高數倍,原代培養成活率明顯提高,細胞生長速度加快。原代培養物的存活率明顯提高,細胞生長時間縮短,這對建立人類疾病的體外模型非常有用。實驗還證明,FN 能提高細胞的融合率,縮短融合期,可應用於許多科學研究,如細胞雜交瘤技術。將 FN 塗在微球載體上作為大量生產細胞的介質,可以節省空間和原材料,成為將培養細胞技術應用於生產新藥的基礎物質。細胞培養技術是當今生物學研究中經常使用的方法之壹,也是生物工程不可缺少的手段之壹,FN 產品的開發將對細胞培養的廣泛應用和生物工程的應用與發展起到積極的推動作用。目前,FN 生化試劑主要由美國西格瑪公司生產(人、牛、鼠血漿 FN 等),在我國的應用仍主要依賴進口。因此,FN生化試劑的國產化開發是當務之急(鄭州東方網力生物技術有限公司已開發出FN生化試劑,並獲得相關國家專利)。(二)應用於多種疾病的診斷和治療:1.傷口修復和愈合:大量研究和臨床應用證明,FN 在傷口修復和愈合中起著非常重要的作用,是促進傷口愈合的關鍵物質。目前,國外已開展了人血漿 FN 在燒傷、創傷、敗血癥、感染等方面的應用研究。西田通過動物實驗證明:將 FN 塗抹在大鼠皮膚傷口表面,其愈合速度明顯加快。對於患有營養性角膜潰瘍的患者,將 FN 與壹些培養基混合,以眼科藥物的形式進行治療,塗抹 2 天後,表皮開始增生。三周後,潰瘍完全消失,沒有留下疤痕或副作用。在潰瘍處塗抹 FN 後,它能與傷口處的膠原蛋白結合,形成壹層 FN 保護層,不僅有利於上皮細胞的遷移和增殖,修復傷口,還能防止病菌感染。斯科維爾實驗組發現,給壹些外傷病人體內補充 FN 後,對改善外周血管和肺功能起到了積極作用,病人傷口異物清除率提高,感染率降低。我國應用 FN 的研究起步較晚,中國醫學科學院基礎醫學研究所等單位的研究成果也證明了這壹點:FN配合某些介質作為外用藥膏治療大鼠機械性創傷和燒傷,創面愈合時間比對照組縮短1/3-1/2,無感染,無瘢痕,無任何副作用。哈爾濱市第五醫院燒傷科最近對46例燒傷患者應用富含FN的血漿提取物,其臨床試驗也證明:燒傷患者應用FN後,可大大縮短愈合過程,減少愈合疤痕,特別適用於深度燒傷患者。成都軍區昆明總醫院的大鼠實驗結果表明:實驗組表皮再生時間比對照組平均長 89.27um,差異顯著。上海長海醫院燒傷研究所進行了 "外用 FN 促進小鼠燒傷創面愈合 "的實驗,結果是:FN 組平均愈合時間為 18.67 天,對照組為 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應用 FN 治療頑固性角膜上皮損傷、角膜炎等眼科疾病取得顯著療效:大量研究表明,FN 在體內的分布和含量與腫瘤的發生、發展密切相關。目前,FN 與腫瘤的關系已被越來越多的人所熟知,對它的研究也在不斷深入,開發用於腫瘤診斷和治療的 FN 產品將是壹個非常有價值的項目。3.血液系統和心腦血管系統疾病的治療:實驗證明:給 EDS 患者的血液中補充血漿 FN,可實現血小板凝固,緩解病情。動脈粥樣硬化是壹種普遍危害中老年人健康的疾病,實驗證明 FN 參與了這壹過程。隨著血管硬化程度的增加,FN 的含量會呈下降趨勢。血漿中缺乏 FN 會造成微血管完整性破壞和通透性升高,導致血漿大量外滲,血液濃度、粘度增高,有效循環血量減少,血漿與組織液之間的平衡失調,造成休克等危險情況。4.用於敗血癥、休克等急救輔助治療:當機體出現大面積創傷、感染並伴有敗血癥、休克時,患者血液中的 FN 水平急劇下降,使機體極度虛弱,無力抵抗外界感染。及時向患者體內補充外源性 FN,可以緩解病情。國外的臨床研究較多,如 Robbins 等人對外傷並發敗血癥和肺部感染的疾病,抗菌素已不起作用,當使用 FN 後,其肺部功能得到改善,患者的抵抗力增強,傷口愈合加快。Icu 的 Toddy 等人選擇了 93 例嚴重敗血癥患者,給他們餵食 FN 後,提高了治愈率,延長了危重病人的壽命。我國的臨床研究在 20 世紀 90 年代較為活躍,如天津第壹中心醫院、湖南醫科大學等指出,血漿 FN 水平下降是敗血癥、休克、燒傷、創傷等發生多器官功能衰竭的主要原因之壹。補充 FN 可以增加網狀內皮系統對血液中微粒物質的清除,改善微循環功能;提高腎功能減退患者的腎小球濾過率;降低危重病人血乳酸濃度,提高動脈血氧分壓等。5.FN 與糖尿病及其他壹些疾病的關系:國內外研究表明,糖尿病患者成纖維細胞細胞外基質蛋白的合成發生改變,FN 與膠原蛋白的比例降低,即膠原蛋白的相對比例降低。Herrick 等人的研究指出,糖尿病和下肢靜脈潰瘍患者的 FN 含量降低,即膠原蛋白的相對含量增加。中國人民解放軍第 304 醫院的實驗結果也證實了這壹觀點,即糖尿病並發的潰瘍創面中 FN 含量減少是慢性難愈合創面長期不愈合的原因之壹。此外,許多研究證明,FN 與肝臟疾病有壹定關系;FN 存在於正常肝組織的肝血管、淋巴管、膽管基底膜以及神經軸突和肝竇周圍。脂肪肝、肝炎和肝硬化患者血漿中 FN 的含量是正常人的兩倍。研究還發現,類風濕性關節炎患者滑液中的 FN 含量高於正常水平,這表明 FN 與多種疾病的發生發展密切相關。上海第二醫科大學附屬重點醫院對60歲以上康老年人和成年人血漿FN含量的采樣結果顯示:老年人組血漿FN值明顯低於成年人組,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壹。