综述：重组弹性蛋白在软组织工程中的应用进展

《Journal of Nanobiotechnology》：Advances in recombinant elastin for high-elasticity soft tissue engineering

　　

摘要

弹性蛋白是一种至关重要的细胞外基质蛋白，在维持皮肤、血管、肺部及其他结缔组织的组织弹性和功能方面起着核心作用。凭借其独特的生物特性，弹性蛋白在生物医学和再生应用方面引起了越来越多的关注。然而，天然弹性蛋白的广泛生物医学应用受到提取困难、供应有限和潜在免疫原性的严重限制。近年来，通过合成生物学技术开发了重组弹性蛋白。作为一种新型生物材料，重组弹性蛋白通过序列设计实现结构和性能的可调节性，并在软组织工程材料方面显示出明显优势。尽管之前的综述已讨论过重组弹性蛋白和类弹性蛋白生物材料，但在高度弹性软组织中将分子设计、制备策略、力学性能和组织特异性再生联系起来的综合分析仍然有限。本综述总结了重组弹性蛋白的特性、表达系统和纯化方法。它还重点介绍了利用交联、电纺、自组装和 3D 生物打印制备多尺度支架的最新进展，以及它们在心血管组织工程、皮肤修复和肺组织工程中的应用。未来的研究应侧重于材料设计、制备工艺和临床转化的协同推进，以促进重组弹性蛋白从实验材料向复杂软组织修复适用系统的转变。总体而言，重组弹性蛋白为高弹性软组织再生提供了具有可调节特性和良好生物相容性的有前景的材料基础，并具有进一步临床转化的巨大潜力。

图形摘要

弹性蛋白是一种至关重要的细胞外基质蛋白，在维持皮肤、血管、肺部及其他结缔组织的组织弹性和功能方面起着核心作用。凭借其独特的生物特性，弹性蛋白在生物医学和再生应用方面引起了越来越多的关注。然而，天然弹性蛋白的广泛生物医学应用受到提取困难、供应有限和潜在免疫原性的严重限制。近年来，通过合成生物学技术开发了重组弹性蛋白。作为一种新型生物材料，重组弹性蛋白通过序列设计实现结构和性能的可调节性，并在软组织工程材料方面显示出明显优势。尽管之前的综述已讨论过重组弹性蛋白和类弹性蛋白生物材料，但在高度弹性软组织中将分子设计、制备策略、力学性能和组织特异性再生联系起来的综合分析仍然有限。本综述总结了重组弹性蛋白的特性、表达系统和纯化方法。它还重点介绍了利用交联、电纺、自组装和 3D 生物打印制备多尺度支架的最新进展，以及它们在心血管组织工程、皮肤修复和肺组织工程中的应用。未来的研究应侧重于材料设计、制备工艺和临床转化的协同推进，以促进重组弹性蛋白从实验材料向复杂软组织修复适用系统的转变。总体而言，重组弹性蛋白为高弹性软组织再生提供了具有可调节特性和良好生物相容性的有前景的材料基础，并具有进一步临床转化的巨大潜力。

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