图1展示了MMP响应性水凝胶的制备过程以及bFGF在心肌梗死(MI)模型大鼠创面中的释放机制。碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)是一种关键的促细胞增殖因子,同时也是形态发生和细胞分化的诱导因子,具有多种生理功能,包括促进细胞增殖、微血管生成与分化、神经元存活及软组织修复等。bFGF在人体各类细胞中广泛存在,尽管其含量极少,其分子量约为17-23KD,主要由约155个氨基酸构成,等电点为96。这种生长因子在中胚层和神经外胚层组织中发挥重要的生理作用。
在血管生成方面,bFGF作为一种强有效的内皮细胞分裂原,能够有效促进血管的形成与生长。在组织修复与再生过程中,bFGF通过刺激内皮细胞的增殖和迁移,促进新生血管的形成。此外,它还有助于维护血管网络的稳定性与成熟度,从而确保组织的正常功能与血液供应。bFGF的作用并不仅限于对内皮细胞的刺激,它还通过调控其他血管生成因子,如血管内皮生长因子(VEGF)和血管生成素(Ang),协同促进血管新生过程,保护局部组织的血液循环,促进创伤愈合,并在预防局部组织缺血性坏死方面发挥重要作用。
在心肌损伤的治疗中,bFGF可通过增强缺血组织毛细血管再生来改善心肌功能,从而加速组织恢复。一项由中国科学院戴建武研究员及其团队于2019年开展的研究,利用MMP-2/9作为靶点,开发出一种双功能心肌梗死响应性MMP智能水凝胶材料,能够按需递送bFGF并抑制心肌重构。这种创新方法有效克服了传统局部递送治疗的缺陷,如药物富集差、毒性大等问题,结果表明该水凝胶实现了bFGF的按需释放,降低了ECM的过度降解,并通过增强血管生成和抑制心肌重构显著改善MI大鼠的状况,因此有望成为治疗缺血性心脏病的新方法。此外,团队在同年的另一项研究中发现,结合硫酸肝素蛋白多糖(HSPG)的bFGF具有更高的亲和性,能更有效地结合和释放bFGF,进而改善心梗后的心肌组织血管生成和泵血功能。
因此,bFGF在促进血管生成方面展现出重要的生物学意义和临床应用价值。随着对其作用机制研究的深入,bFGF在心血管疾病治疗和组织工程领域的应用潜力将愈加广阔。然而,实际应用中应谨慎使用,避免过量生长因子的使用引发不良反应,如血管过度增生等,务必根据具体情况进行精确调控。
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