ApplicationsGMP级重组人bFGF/FGF2—干细胞培养的核心因子

bFGF（basic Fibroblast Growth Factor，即碱性成纤维细胞生长因子),也称为 FGF-2（成纤维细胞生长因子-2），属于 FGF家族成员之一，该家族包含至少22种结构相关的蛋白。FGF家族成员具有广泛的促有丝分裂和细胞存活活性，并参与多种生物学过程，包括胚胎发育、细胞生长、形态发生、组织修复、肿瘤生长和侵袭。FGF-2是一种非糖基化、肝素结合的生长因子，能与细胞表面的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）结合。FGF-2在多种组织中表达，包括大脑、垂体、肾脏、视网膜、骨骼、睾丸、肾上腺、肝脏、单核细胞、上皮细胞和内皮细胞。

蛋白类型：单链多肽，属于FGF家族（FGF-2）。

氨基酸数量：标准形式由 155个氨基酸 组成（人源），分子量约 17-18 kDa。

二硫键：含有3个保守的二硫键（Cys78-Cys96, Cys33-Cys101, Cys68-Cys129），维持三维结构稳定性。

bFGF核心结构：由β-折叠主导。

肝素结合域：表面富含带正电荷的氨基酸（如Arg、Lys），与肝素/硫酸乙酰肝素（HSPG）结合，增强其稳定性和受体激活能力。关键肝素结合位点：Lys128、Arg129、Lys135 等。

受体结合位点：与 FGFR, 结合的区域包括：N端（β1-β2环区）、C端（β10-β12环区）。需肝素作为共受体，形成 bFGF-FGFR-HSPG三元复合物 才能激活下游信号。

图1.bFGF蛋白结构（来源于WiKipedia）

不同信号通路的激活会导致不同的细胞反应：

bFGF通过结合其受体（FGFR）并激活下游信号通路，调控细胞的增殖、分化、迁移和存活。其作用机制可分为以下几个关键步骤：

bFGF主要结合成纤维细胞生长因子受体（FGFR），FGFR属于酪氨酸激酶受体（RTK）家族，包括四种亚型：FGFR1、FGFR2、FGFR3、FGFR4（不同亚型在不同细胞中表达不同）。

bFGF本身具有肝素结合域，需与细胞表面的肝素硫酸蛋白聚糖（HSPG）结合，才能稳定构象并促进FGFR二聚化。HSPG可防止bFGF被降解，并增强其与FGFR的亲和力。

bFGF结合FGFR后，诱导FGFR二聚化，触发胞内酪氨酸激酶结构域自磷酸化。

磷酸化的FGFR招募衔接蛋白（如FRS2、PLCγ），进而激活下游信号通路。

bFGF-FGFR信号通过以下关键通路发挥作用：

图2.bFGF信号转导^[1]

在干细胞治疗中，bFGF是维持ESC/iPSC未分化状态的关键因子，常与TGF-β/Nodal信号协同使用。bFGF通过激活MAPK/ERK和PI3K/AKT通路，促进干细胞增殖并抑制自发分化。

hESCs/iPSCs培养：常用浓度为4-20 ng/mL，需每日补加以维持活性（因bFGF在37℃下易降解）。

bFGF增强MSCs的增殖能力，延缓衰老，维持其多向分化潜能（如骨髓、脂肪、脐带来源MSCs）。

bFGF可与其他因子协同，诱导干细胞向特定谱系分化：

bFGF能够刺激神经干细胞的增殖，并与其他生长因子如胰岛素样生长因子（IGF）和血小板衍生生长因子（PDGF）协同作用，共同调节神经干细胞的增殖。此外，FGF-2 在神经细胞培养中可能具有促进神经再生和修复的功能。

早期添加bFGF可增强MSCs的成骨分化能力（与BMP-2协同）。在软骨组织工程中，bFGF可促进软骨细胞增殖（如关节修复）。

bFGF与VEGF联用，可诱导干细胞分化为血管内皮细胞，用于血管再生治疗。

类器官培养（如肠道、脑、肝类器官）：bFGF常作为基础生长因子，维持干细胞增殖并促进3D结构形成。

无血清培养基: bFGF是无血清/低血清培养的核心成分。

提高克隆形成率：在单细胞克隆培养中，bFGF可减少细胞凋亡，提高克隆形成效率。

稳定性：在37℃下易降解，细胞培养时需每1-2天补充。

浓度优化：不同细胞类型需求不同（通常4-100 ng/mL）。

GMP级重组人bFGF蛋白是干细胞治疗药物的关键原料，YEASEN专注细胞治疗上游GMP级原料试剂研发。YEASEN的GMP级重组人Human bFGF蛋白，使用大肠杆菌表达，高活性、高纯度、无动物源性污染。

高纯度

图 3. SDS-PAGE和HPLC鉴定Human bFGF蛋白纯度：纯度>95%，未见杂蛋白

高生物活性

图4.用balb/c 3T3细胞进行细胞增殖测定，细胞活性为≥5.0×10^{^6} IU/mg

[1].Yuanyang T, Yongkang Q, Zhuanggui C, et al. FGF2, an Immunomodulatory Factor in Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD).Front. Cell Dev. Biol., 02 April 2020,Volume 8 - 2020.