[发明专利]具有黏附能力的表皮细胞生长因子及其编码基因、制备方法和应用

说明书

本发明涉及创伤修复材料技术领域，特别涉及一种具有黏附能力的表皮细胞生长因子及其编码基因、制备方法和创伤修复材料。该DNA分子依次由编码YKYKY短肽的基因片段、编码甘氨酸柔性链的基因片段和编码EGF的基因片段连接而成。本发明通过黏附基团将EGF固定于材料表面，使其在保持EGF原有生物活性的基础上，具有了与多种创伤修复材料紧密结合的能力，以达到促进细胞在材料表面黏附、增殖及成皮分化的能力，从而增加其在患处作用的持续性和稳定性，减少了表皮细胞生长因子的用量，大大降低了其产生副作用的风险。

技术领域

本发明涉及创伤修复材料技术领域，特别涉及一种具有黏附能力的表皮细胞生长因子及其编码基因、制备方法和创伤修复材料。

背景技术

由烧伤、机械性外伤、疾病并发症及药物副作用等因素引起的皮肤损伤是临床最常见的组织损伤，如果不及时处理，往往会发展成经久不愈的全皮层损伤，不仅影响美观，还会给患者的生活带来诸多的不便。表皮细胞生长因子(Epidermalgrowth factor，EGF)是目前在皮肤修复领域商品开发程度最高，应用最广的一种生长因子。大量研究表明，EGF对多种细胞的增殖和成熟都具有明显的促进作用，而担载EGF的创伤修复材料(纤维膜、可吸收医用棉、微载体等)也可以有效的促进皮肤组织的损伤修复。但是，由于EGF在游离状态下的半衰期较短，且极易被体液和血液冲刷稀释而流逝，因此很难保持其在患处作用的持续性和稳定性。而且，已有研究表明，EGF具有潜在的成瘤性，因此，大剂量或反复的滥用无疑会提高EGF产生副作用的风险。

通过一定方法，将EGF固定于创伤修复材料的内部或表面，使其稳定的发挥生物活性，对于创伤修复具有深远的意义。Itxaso Garcia-Orue等利用共混后静电纺丝的方法制备了混有EGF的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米纤维膜，有效的控制了EGF的释放，增强了其作用效果。Hyemin Kim等用共价结合的方法将EGF与透明质酸相连接，制成含有EGF的透明质酸贴片，应用于皮肤修复，也取得了良好的效果。

近几十年，越来越多的人开始关注天然胶粘剂的粘附机理以试图发展仿生粘合剂。海洋贻贝黏附蛋白中，含有大量的左旋3，4-二羟基苯丙氨酸(或L-多巴，L-DOPA)与赖氨酸(Lysine，K)单元。其中，L-DOPA在水溶液中能够氧化自我聚合形成薄膜，可以实现潮湿环境中对各种材料的超强附着，如金属、氧化物、合成高分子聚合物和陶瓷材料等，甚至典型的抗粘附性材料，如聚四氟乙稀(PTFE)，而赖氨酸也常用于与材料的黏附来改善材料的亲水性。

传统的用于材料表面固定生长因子等生物活性蛋白的方法有通过共价结合和物理吸附两种方法。然而，化学共价结合往往需要多步骤以及复杂的程序，比如需要通过预处理对材料表面进行活化，或者需要氧等离子、紫外等照射、亦或者添加其他化学物质。这种改性会明显改变材料的整体性质，甚至导致材料表面变性。此外，使用的化学品进行表面活化和固定化，例如N-羟基琥珀酰亚胺和马来酰亚胺通常易发生水解，这会导致在聚合物上表面蛋白质或肽的聚合。而物理吸附，作为另一种常用的固化蛋白，多肽及生长因子的方法，吸附效率较低。因此，一种简单、可靠、高效的蛋白表面固定方法对微载体表面进行改性将会有良好的应用前景。通过基因重组表达或固相合成制备含有材料黏附结构基团的生长因子，是目前较为先进的一种材料表面固定生长因子的方法。但是，现阶段制备的各种具有黏附基团的生长因子，绝大多数都只特异性对某些生物大分子(胶原、层黏连蛋白、透明质酸等)有黏附能力，而对于高分子材料、无机材料和金属材料等具有黏附能力的生长因子则鲜有报道。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有黏附能力的表皮细胞生长因子及其编码基因、制备方法和创伤修复材料。本发明制备的创伤修复材料，通过黏附基团将EGF固定于包括高分子材料、无机材料和金属材料等惰性材料在内的多种材料表面，使其在保持EGF原有生物活性的基础上，具有了与多种创伤修复材料紧密结合的能力，以达到促进细胞在材料表面黏附、增殖及成皮分化的能力。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：