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概 述
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。
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bFGF结构
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基本结构特征
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。
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三维结构
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）
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bFGF生物学功能
不同信号通路的激活会导致不同的细胞反应：
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促进细胞增殖（如干细胞、成纤维细胞）
MAPK/ERK通路激活 → 上调Cyclin D1/CDK4/6 → 促进G1/S期转换。
PI3K/AKT 抑制凋亡（如减少BAX、增加BCL-2）。
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维持干细胞多能性（如ESC/iPSC）
ERK与Nanog/OCT4/SOX2协同 → 抑制分化，维持未分化状态。
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促进分化（如神经、成骨、血管分化）
与BMP、WNT、VEGF等信号协同，调控谱系特异性基因（如RUNX2成骨、PAX6神经）。
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促进血管生成
激活内皮细胞迁移、增殖（与VEGF协同）。上调MMP（基质金属蛋白酶），促进ECM重塑。
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bFGF的作用机制
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：
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bFGF与受体结合
受体类型
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）。
肝素/硫酸乙酰肝素（HSPG）的辅助作用
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。
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受体二聚化与激活
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。
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主要下游信号通路
bFGF-FGFR信号通过以下关键通路发挥作用：
图2.bFGF信号转导[1]
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bFGF在干细胞领域的应用
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维持胚胎干细胞（ESCs）与诱导多能干细胞（iPSCs）的未分化状态
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）。
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促进间充质干细胞（MSCs）的增值
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）。
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促进干细胞定向分化
bFGF可与其他因子协同，诱导干细胞向特定谱系分化：
神经干细胞（NSCs）
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。
成骨/软骨分化
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）。
血管/内皮分化
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。
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3D培养与类器官构建
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。
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优化培养体系
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。
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注意事项
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）。
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翌圣GMP级重组人FGF2/bFGF蛋白
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。
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产品质控指标
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GMP级细胞因子质量管理体系
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产品优势
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无动物源性：无动物病毒、无致病物质、无外源因子污染，安全性高。
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质量稳定：可保证连续稳定的批量生产，批间差异小。
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文件合规：生产设备和生产环境符合相关法规要求，符合GMP指导原则。
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药典标准放行
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产品数据
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
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相关产品信息
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参考文献
[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.