Brain Derived Acidic Fibroblast Growth Factor (1-11);FNLPLGNYKKP
一、基础性质
英文名称:Brain Derived Acidic Fibroblast Growth Factor (1-11);aFGF (1-11) fragment;FNLPLGNYKKP peptide
中文名称:脑源性酸性成纤维细胞生长因子(1-11)片段;aFGF N 端 11 肽活性片段
多肽序列:H-Phe-Asn-Leu-Pro-Leu-Gly-Asn-Tyr-Lys-Lys-Pro-OH
单字母序列:H-FNLPLGNYKKP-OH
等电点(pI):理论值 9.0-9.5
分子量:约 1290.53 Da
分子式:C62H95N15O15
外观与溶解性:白色粉末,纯度≥98%;易溶于水、PBS 缓冲液(pH 7.0-7.4),微溶于甲醇、乙醇,不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂;水溶液浓度达 5 mg/mL 时无聚集、无浑浊,稳定性良好。
稳定性:-20℃干燥避光条件下可保存 24 个月以上;水溶液在 4℃下稳定 14 天,37℃生理条件下半衰期约 20 小时;序列中的 Pro 残基可增强肽链构象刚性,抵抗部分蛋白酶水解。
结构式:

二、核心生物活性与作用机理
1. 核心生物活性
aFGF (1-11) 肽段主要通过激活 FGFR 介导的信号通路发挥生物学功能,具体活性表现为:
细胞增殖促进:可显著促进成纤维细胞、血管内皮细胞、神经干细胞的增殖,活性约为完整 aFGF 的 35%,在低浓度下(10⁻⁸ mol/L)即可启动细胞增殖信号。
血管新生诱导:通过激活血管内皮细胞的增殖与迁移,诱导新生血管形成,加速缺血组织的血供恢复,在创面愈合和心肌缺血修复模型中效果显著。
神经损伤修复:可促进神经干细胞向神经元分化,加速受损神经轴突的再生,提升神经损伤模型动物的运动功能恢复率。
组织再生调控:在皮肤创面、骨缺损模型中,可促进胶原蛋白合成和骨基质沉积,加速组织修复与再生进程。
2. 作用机理
该肽段的生物活性基于FGFR 的激活与下游信号通路调控,具体机制如下:
1.受体识别与二聚化
肽段 C 端碱性区的 Lys 残基通过静电作用与 FGFR 胞外域的负电荷区域结合,N 端疏水核心区嵌入受体的疏水结合口袋,诱导 FGFR 发生构象变化。
受体构象变化后促进其形成同源二聚体,进而激活胞内的酪氨酸激酶结构域,启动自磷酸化过程。
2.下游信号通路激活
Ras-Raf-MAPK 通路:FGFR 自磷酸化后招募衔接蛋白(如 Grb2),激活 Ras 蛋白,启动 Raf-MEK-ERK 级联反应,上调细胞周期蛋白(Cyclin D1)的表达,促进细胞从 G1 期进入 S 期,加速细胞增殖。
PI3K-Akt 通路:激活的 FGFR 可直接招募 PI3K,催化生成第二信使 PIP₃,进而激活 Akt 蛋白;Akt 可抑制细胞凋亡相关蛋白(如 Caspase-3)的活性,提升细胞存活率,同时促进血管内皮细胞的迁移。
血管新生调控机制:通过激活 MAPK 和 PI3K-Akt 通路,上调血管内皮生长因子(VEGF)和基质金属蛋白酶(MMP-2)的表达,降解细胞外基质,为血管内皮细胞的迁移和新生血管的形成提供空间。
三、应用领域与原理
1. 主要应用领域
再生医学研究:用于皮肤创面愈合、骨缺损修复、神经损伤再生等模型的机制研究,探索 aFGF N 端结构域的功能价值。
组织工程支架修饰:通过共价偶联将肽段固定于生物材料支架表面,构建具有细胞靶向性的组织工程支架,提升支架的细胞相容性和再生效率。
药物开发:作为先导肽,通过化学修饰(如环化、PEG 化)增强其体内稳定性和受体亲和力,开发用于缺血性疾病、神经损伤的治疗肽。
细胞培养添加剂:在体外细胞培养中,可替代完整 aFGF 作为细胞增殖促进因子,降低培养成本,同时维持细胞的正常生理表型。
2. 应用原理
再生医学研究原理:通过局部给药或支架修饰,肽段靶向激活损伤部位的 FGFR 信号通路,促进靶细胞增殖、迁移和分化,加速受损组织的结构重建与功能恢复。
组织工程支架修饰原理:利用肽段的氨基或羧基与支架材料的活性基团进行共价偶联,为细胞提供特异性粘附位点,引导细胞定向生长,提升支架的组织再生效率。
药物开发原理:基于肽段的结构特征,引入环化修饰增强构象稳定性,PEG 化修饰延长体内半衰期,开发长效、高活性的 aFGF 衍生治疗肽。
细胞培养应用原理:将肽段添加至无血清培养基中,通过激活 FGFR 信号通路,促进靶细胞的体外增殖,维持细胞的干性或分化潜能。
四、研究进展
结构 - 活性关系优化:通过氨基酸定点突变实验证实,C 端 2 个 Lys 残基是维持受体结合的关键位点;将 Tyr 替换为 Phe 后,肽段与 FGFR 的结合亲和力提升 2 倍,细胞增殖活性提升 40%。
长效修饰肽开发:对该肽段进行 N 端 PEG 化修饰(分子量 10 kDa),修饰后的肽段在大鼠体内的半衰期从 20 小时延长至 72 小时,在皮肤创面模型中,创面愈合时间缩短 50%。
组织工程支架应用:将 aFGF (1-11) 修饰的壳聚糖 - 明胶支架用于大鼠骨缺损修复,术后 8 周,新生骨组织的骨密度达正常骨组织的 85%,显著高于未修饰支架组(50%)。
神经损伤修复研究:在大鼠脊髓损伤模型中,局部注射该肽段可促进神经干细胞向胆碱能神经元分化,分化效率提升至 60%,术后 12 周大鼠的运动功能评分提升 70%。
五、相关案例分析
皮肤创面愈合案例:在大鼠全层皮肤缺损模型中,局部应用含 10⁻⁷ mol/L aFGF (1-11) 的水凝胶敷料,与空白水凝胶组相比,创面愈合时间缩短 40%。组织学分析显示,处理组的新生血管密度增加 65%,胶原蛋白排列更规整,皮肤弹性恢复更优。
骨缺损修复案例:将 aFGF (1-11) 修饰的羟基磷灰石支架植入大鼠股骨缺损部位,术后 12 周,Micro-CT 检测显示,支架内新生骨组织的体积占比达 75%,而未修饰支架组仅为 40%,证实其具有显著的骨再生促进作用。
神经损伤修复案例:在大鼠坐骨神经缺损模型中,将含该肽段的神经导管桥接缺损部位,术后 8 周,再生神经的轴突长度达 12 mm,显著长于未修饰导管组(6 mm),大鼠的坐骨神经功能指数(SFI)提升 65%。
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作者:zhangchen
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