刘鑫 李华 齐磊 宋富 徐兰举

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0 引 言

胶原蛋白是细胞外基质中含量最丰富的蛋白家族，发挥传递生长因子和细胞因子、维持组织结构完整性、影响细胞黏附和增殖等多种生物学功能[1]。胶原蛋白具有其他合成材料无法比拟的生物相容性、生物可降解性及可规模化生产等优点，目前已被广泛应用于生物材料、保健食品、化妆品及医药工业等领域[2-3]。

胶原蛋白及其衍生物市场需求量大，目前胶原蛋白的生产方法主要有传统提取法、化学合成法和现代生物技术生产法。研究所需的胶原蛋白一般提取自动物的皮肤和跟腱等组织，绝大多数以易于处理的牛腱、鼠尾腱为原料[4]。提取的动物胶原蛋白具有潜在的病毒隐患，易引发机体免疫反应[5-6]，还存在提取工艺难度大、周期长、成本高、水溶性差等问题。Kotch 和Raines[7]于2006年通过化学法合成了具有（Gly-X-Y）n胶原蛋白特征序列的多肽，该多肽可通过自组装成功形成三螺旋结构，但该法在批量制备和成本控制方面研究进展较为缓慢。利用基因工程技术进行重组胶原蛋白表达具有成本低、效率高等优点，且能通过菌种发酵技术获得产业化推广，受到越来越多研究者的关注[8]。重组人胶原蛋白是基于人胶原蛋白的特征和主要功能域重新优化设计基因序列，表达的目标蛋白具有与人胶原蛋白相似的结构特征。与传统提取法提取的动物胶原蛋白相比，重组人胶原蛋白具有产量高、批次稳定、亲水性强、生物相容性好、无免疫病毒风险等优点[9]，是一种理想的生物医用材料。……