硫酸肝素蛋白多糖结合碱性成纤维细胞生长因子促进心肌损伤修复学术资讯

来源：中科院再生医学

原标题：硫酸肝素蛋白多糖（HSPG）结合碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）促进心肌损伤修复

心肌梗死是一种高发生率、高致死率的心血管疾病。心肌梗死发生后，大量心肌细胞死亡，同时心肌细胞外基质降解，在梗死区域内大量胶原分子沉积形成非收缩性瘢痕，引起心脏组织形态、结构和功能的非适应性改变。

中国科学院戴建武研究员及其团队为了深入了解心肌梗死后组织微环境的变化，利用转录组测序的方法，分析了心肌损伤后细胞外基质的变化。研究发现，心梗后细胞外基质分子的表达出现不同程度的增加，但由于胶原等结构性外基质分子大量增加，导致硫酸肝素蛋白多糖（HSPG）在心脏外基质中所占比例由正常组织的8.8%降低到约1%。

HSPG是一类由蛋白主链和硫酸乙酰肝素糖链组成的糖胺聚糖，通常分布在细胞表面和细胞外基质中，具有重要的生理功能，可以与多种细胞外基质结合，也可以有效结合多种生长因子、促进生长因子与受体高效结合及信号转导。因此，如果心肌损伤后微环境中HSPG不足，将导致内源或外源的生长因子作用效率低下，不利于组织损伤修复。

根据以上研究结果，戴建武团队将HSPG与碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）复合制备功能生物材料用于心梗损伤治疗，希望利用HSPG与bFGF的高结合能力以及HSPG与心脏其它外基质分子的高结合能力，实现bFGF在心脏损伤部位的富集和缓释；利用HSPG与bFGF的结合抑制体内蛋白酶对bFGF的降解；利用HSPG作为bFGF的共受体促进bFGF与受体的高效结合及下游信号激活。

研究结果表明，HSPG分子与bFGF分子具有高亲和性，相较于单纯的肝素（heparin）分子以及硫酸乙酰肝素（haparan sulphate）分子，HSPG可以结合更多数量的bFGF，实现在心肌损伤部位的缓慢释放。HSPG与心肌细胞具有良好的相容性，与单独bFGF相比，HSPG与bFGF结合后可以减少bFGF被金属蛋白酶水解，可通过增加与bFGF受体结合效率提升bFGF的生物学活性。通过心梗后大鼠心脏组织形态学及功能评价，证明HSPG复合bFGF可增加心梗后组织血管的新生，减少心脏不利重构导致的心脏体积扩大及心室壁扩展变薄，最终改善心梗后心脏泵血功能。

该研究结果已于近日发表在Biomaterials Science杂志上。由于HSPG分子具有重要生理活性以及与多种细胞外基质分子及生长因子的特异结合作用，有望拓展应用于多种材料的制备及修饰，促进不同组织再生。

来源：dailab2003 中科院再生医学

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