一、产品概述
(一)产品全称与定位
重组人肝细胞生长因子(Recombinant Human Hepatocyte Growth Factor, rhHGF),又称分散因子(Scatter Factor, SF),是一类旁分泌间质生长因子,兼具强效促有丝分裂、促细胞迁移与形态发生功能。
本产品采用中国仓鼠卵巢细胞(CHO 表达系统)重组表达,完全无标签(Tag free)。天然人源成熟 HGF 为异二聚体,由 α 链(约 26 kDa)与 β 链(约 26 kDa)通过跨链二硫键共价连接,总表观分子量约 53.7 kDa。CHO 哺乳动物表达体系可完成 HGF α/β 双链的精准折叠加工、蛋白酶切割切除及复杂 N-糖基化修饰,使其高级结构与人体内源活性 HGF 完全对齐。
rhHGF 特异性结合并激活膜受体酪氨酸激酶 c-Met,在原代肝细胞培养、肝脏切除与急慢性肝损伤再生、上皮组织损伤修复、内皮细胞管腔形成(血管生成)以及肿瘤 c-Met 通路异常激活与转移机制研究中发挥核心作用。
(三)规格与货号对照表
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货号 |
规格 |
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FD002610 |
10 μg |
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FD002650 |
50 μg |
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FD00261000 |
1 mg |
二、HGF 生物学背景与功能
(一)发现历程与双重命名
HGF 的发现源于生物医学领域两个独立方向的碰撞:一是 Hepatocyte Growth Factor(肝细胞生长因子),最初从大鼠及人血小板、血清中分离纯化,因其能强烈诱导体外培养的成熟原代肝细胞进行 DNA 合成与有丝分裂而得名;二是 Scatter Factor(分散因子,SF),由肿瘤生物学家独立发现,因其能使体外紧密成团排列的上皮细胞彼此解离、散开并增强其运动迁移能力而得名。
后续分子克隆与序列分析确证,Scatter Factor 与 HGF 系同一基因编码的同一蛋白质,这一发现奠定了 HGF 作为连接细胞增殖、细胞分散(迁移)与上皮-间质转化(EMT)的多功能生长因子的地位。
(二)分子结构特点(异二聚体结构)
HGF 属于纤溶酶原(Plasminogen)相关基因超家族,分子结构独特且高度复杂:
1. 前体与切割:最初合成时为含 728 个氨基酸的无活性单链前体(pro-HGF),在胞外由丝氨酸蛋白酶(如 HGF 激活物 HGFA、因子 XIIa 或尿激酶 uPA)于 Arg494–Val495 位点发生限制性内切。
2. α 链(Gln32–Arg494,约 26 kDa):包含 1 个 N 端发卡结构域(N-domain)和 4 个 Kringle 结构域(K1–K4),是高亲和力结合 c-Met 受体及肝素(Heparin)的关键区域。
3. β 链(Val495–Ser728,约 26 kDa):含类似丝氨酸蛋白酶的催化结构域,虽缺乏蛋白酶活性,但对诱导 c-Met 激酶受体的构象变化及完全激活不可或缺。
4. 成熟结构:α 链与 β 链通过跨链二硫键紧密连接,构成总表观分子量约 53.7 kDa 的活化异二聚体。
(三)受体与信号传导机制
HGF 的已知唯一高亲和力膜受体为 c-Met(由 MET 原癌基因编码),是由 α 亚基与 β 亚基构成的跨膜受体酪氨酸激酶(RTK)。其信号传导机制如下:
1. 受体二聚化与自动磷酸化:HGF 异二聚体与 c-Met 胞外域结合后,诱导 c-Met 发生二聚化,激活胞内激酶域在 Tyr1234/1235 处的自磷酸化。
2. 多功能多肽结合位点:受体 C 末端 Tyr1349/1356 发生磷酸化,形成“多功能多肽结合位点”,招募下游接头蛋白(如 GAB1、GRB2、SHC、SRC 等)。
3. 下游级联效应:Ras-MAPK(ERK1/2)途径驱动肝细胞及上皮细胞进入 S 期,促进 DNA 合成与克隆增殖;PI3K-Akt 途径上调抑凋亡蛋白(如 BCL-xL),抑制肝细胞死亡与组织坏死;STAT3 与 Rac1/Cdc42 途径重塑细胞骨架、下调 E-cadherin 表达,诱导细胞解离与定向迁移。
(四)主要生物学功能
1. 强效促肝再生:HGF 是体内已知的最强促肝细胞有丝分裂原之一。在肝大部切除(PHx)或四氯化碳(CCl4)诱导的急性肝损伤模型中,血浆及肝脏局部 HGF 水平剧增,直接启动余肝细胞的细胞周期运转。
2. 上皮损伤修复与器官保护:在肾脏(急性肾损伤)、肺脏(肺纤维化)、急性胃黏膜损伤及肠道炎症中,HGF 能够保护上皮细胞免于凋亡并加速创面再上皮化。
3. 诱导细胞分散与上皮-间质转化(EMT):破坏细胞间紧密连接(Scatter 效应),使静止的上皮细胞获得间质样迁移能力,参与胚胎发育及伤口愈合。
4. 促进血管生成:刺激血管内皮细胞增殖、迁移,并在基质胶中形成网状微血管管腔结构。
5. 肿瘤生物学与靶向治疗:c-Met/HGF 轴的高表达或突变与多种实体瘤(如肝癌、非小细胞肺癌、胃癌)的发生、侵袭、耐药及转移密切相关,是目前抗肿瘤靶向药物与单抗研发的热点靶标。
三、产品核心技术参数
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参数项 |
技术指标与属性 |
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产品全称 |
Recombinant Human Hepatocyte Growth Factor (rhHGF) |
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中文名称 |
重组人肝细胞生长因子 / 重组人分散因子 |
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常用别名 |
HGF, SF, HPTA, Scatter Factor, Hepatopoietin-A |
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物种来源 |
Human(人源) |
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表达系统 |
CHO 细胞(中国仓鼠卵巢细胞) |
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分子形式 |
α 链与 β 链异二聚体(二硫键连接,总分子量约 53.7 kDa) |
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α 链序列区间 |
Gln32–Arg494(UniProt Accession: P14210) |
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β 链序列区间 |
Val495–Ser728(UniProt Accession: P14210) |
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纯化标签 |
Tag free(无任何内源/外源亲和标签) |
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纯度 |
≥95%(SDS-PAGE 变性电泳及 SEC-HPLC 体积排阻色谱检测) |
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内毒素水平 |
≤10 EU/mg(动态浊度法 LAL 检测) |
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制剂缓冲体系 |
冻干粉末;无菌 PBS(pH 7.4),含 5% Mannitol 与 0.01% Tween-20 |
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宿主表达优势 |
CHO 系统提供哺乳动物天然聚糖加工与二硫键正确交联,保证产物具有完整的异二聚体活性构象 |
四、质量控制与生物活性
为保障原代细胞培养与信号通路分析中的高可重复性,苏州丰度蛋白对重组人 HGF 建立了包含纯度、异二聚体比例、内毒素及下游细胞因子诱导功能的严格放行体系。
(一)双平台纯度与异二聚体确证(SDS-PAGE & SEC-HPLC)
HGF 作为异二聚体蛋白,其 SDS-PAGE 电泳图谱具有独特的判读标准:
1. 还原条件(Reducing SDS-PAGE):在还原剂(如 DTT 或 β-巯基乙醇)作用下,连接 α 链与 β 链的跨链二硫键被打开,电泳图中呈现清晰的两条带,分别对应 α 链(约 26 kDa)与 β 链(约 26 kDa)。
2. 非还原条件(Non-Reducing SDS-PAGE):二硫键保持完好,电泳图中呈现单一的高纯度异二聚体条带,表观分子量位于 53.7 kDa 标记处。
3. SEC-HPLC 体积排阻色谱:进一步确证活性异二聚体单体的比例,聚合体及游离单链杂质比例 < 5%,纯度大于 95%。
(二)严格内毒素控制
内毒素是引发原代肝细胞死亡及免疫细胞非特异性应答的主要诱因。本产品采用动态浊度法 LAL 检测,出厂放行标准严控在 ≤10 EU/mg(<0.01 EU/μg),确保满足高敏感度细胞实验要求。
(三)生物学活性测定
测定体系基于 HGF 诱导 Saos-2 人成骨肉瘤细胞分泌白介素-11(IL-11)的活性测定。Saos-2 细胞表面高表达 c-Met,结合 HGF 后通过下游信号通路强效上调 IL-11 的表达与分泌,该分泌量与 HGF 的生物学活性成正比。
定量指标为 ED50 ≤ 2.5 ng/mL;在 0.1 ng/mL 至 50 ng/mL 浓度范围内,rhHGF 诱导 Saos-2 细胞分泌 IL-11 呈现剂量依赖性响应,反映极高的受体结合与激活效价。
五、保存、复溶与操作指南
(一)贮存条件与稳定性
1. 未复溶冻干粉末:在 -20℃ 至 -80℃ 干燥避光条件下,可稳定保存 12 个月。
2. 短期保存:复溶前冻干粉在 4℃ 下保存不宜超过 2 周。
3. 复溶后液体保存:无菌复溶分装后,置于 -20℃ 或 -80℃ 条件下可稳定保存 3–6 个月。严禁多次反复冻融(冻融循环不超过 3 次)。
(二)标准复溶步骤
由于 HGF 为依靠跨链二硫键维持构象的异二聚体蛋白,请严格遵循以下温和复溶规程:
1. 开封前速降离心:开启管盖前,将离心管在 10,000 rpm 下离心 30 秒,使粘附于管盖或管壁上的蛋白粉末沉降至管底。
2. 加入无菌去离子水:使用无菌重蒸水或无菌无内毒素双蒸水,将冻干粉复溶至 0.1–1.0 mg/mL 的高浓度母液。
3. 温和水化混匀:室温静置 5–10 分钟使二聚体粉末充分吸水复溶,轻轻上下颠倒混匀。严禁强烈涡旋(Vortex),防止过大的机械剪切力破坏链间二硫键或导致蛋白变性。
(三)工作液稀释与防管壁吸附
1. 保护性载体蛋白:HGF 在极低浓度下易吸附在聚丙烯(PP)塑料微孔板或离心管壁上。将母液稀释为实验工作液时,强烈建议使用含 0.1% BSA(牛血清蛋白)或 1% HSA(人血清白蛋白)的无菌培养基或 PBS 缓冲液稀释。
2. pH 敏感性注意:HGF 对酸性环境极敏感,低 pH(<6.0)会导致其构象不可逆改变或变性沉淀,稀释缓冲液 pH 应维持在 7.0–7.5。
3. 肝素(Heparin)协同建议:在部分敏感的上皮、内皮细胞培养或血管生成实验中,按 1–10 μg/mL 添加医用级肝素,可通过结合 α 链 Kringle 结构域稳定 HGF 构象并促进 c-Met 二聚化,可根据实验需求协同优化。
六、推荐应用与实验参考
(一)适用实验类型与操作指南
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实验类型 |
实验目的 |
推荐工作浓度 |
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原代肝细胞体外增殖与维持 |
刺激原代分离的大鼠/小鼠/人肝细胞进行 DNA 合成与增殖 |
10–50 ng/mL(常与 EGF 联用,William's E 培养基) |
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细胞分散与迁移实验(划痕/Transwell) |
诱导 MDCK、A549 或肿瘤上皮细胞解离,检测 Scatter 活性与迁移能力 |
5–20 ng/mL |
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内皮细胞管腔形成与血管生成分析 |
在 Matrigel 上评估 HUVEC 等内皮细胞形成微血管管腔网状结构 |
10–40 ng/mL(可与 VEGF 或 bFGF 协同) |
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c-Met 下游信号通路激活(WB/AlphaLISA) |
评估 c-Met 抑制剂或激动剂对通路激活的影响 |
20–100 ng/mL,短时间(10–20 分钟)刺激 |
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动物模型体内损伤修复 |
肝大部切除、CCl4 急性肝衰竭或缺血再灌注损伤模型评估 |
按动物给药途径(静脉/腹腔)单独设计 |
(二)常用细胞因子联用方案参照
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实验目的 |
推荐细胞因子组合 |
典型工作浓度范围 |
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原代肝细胞增殖培养 |
rhHGF + rhEGF |
HGF 20 ng/mL + EGF 10–20 ng/mL |
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内皮细胞管腔形成与血管生成 |
rhHGF + rhVEGF-165 + rhFGF-2 |
HGF 20 ng/mL + VEGF 10 ng/mL + FGF-2 5 ng/mL |
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上皮-间质转化(EMT)诱导 |
rhHGF + rhTGF-β1 |
HGF 20 ng/mL + TGF-β1 5 ng/mL |
七、常见问题 FAQ
Q1:为什么重组人 HGF 在 SDS-PAGE 还原电泳下会显示两条带,而非一条带?
答:这是完全正常的。成熟活性 HGF 由一条 α 链(约 26 kDa)和一条 β 链(约 26 kDa)通过跨链二硫键共价连接而成(总分子量 53.7 kDa)。在还原电泳中,还原剂(如 DTT)打开二硫键,α 链和 β 链解离,故呈现两条约 26 kDa 的条带;在非还原电泳中则保持 53.7 kDa 的单一条带。
Q2:HGF 与 EGF、PDGF 在肝细胞培养及组织修复中的作用有什么本质区别?
答:EGF(表皮生长因子)是广谱的强效有丝分裂原;PDGF(血小板衍生生长因子)主要针对间充质细胞(如星状细胞、成骨细胞);而 HGF 具有独特的多功能性——它不仅是已知最强效的原代肝细胞促有丝分裂原,还能特异性诱导上皮细胞解离、运动迁移(Scatter 效应)并驱动组织形态发生,在肝脏及上皮损伤修复中具有不可替代的作用。
Q3:Tag free(无标签)形式对 HGF 的活性和异二聚体形成有何优势?
答:HGF 分子结构庞大且高度复杂,α 链与 β 链的正确折叠及二聚化对于受体 c-Met 的结合至关重要。N 端或 C 端的亲和标签(如 His-tag 或 GST-tag)极易引起空间位阻,干扰 α 链中 Kringle 结构域与 c-Met 的结合。Tag free 形式保证了活性口袋的天然暴露与构象完整。
Q4:复溶后若出现微量浑浊或沉淀,该如何正确处理?
答:复溶沉淀通常由离心不充分、剧烈涡旋导致蛋白剪切变性或使用低 pH 稀释液所致。建议:复溶前必须 10,000 rpm 低速离心;复溶时采用无菌水静置水化;若已产生微量沉淀,在 4℃ 下 12,000 rpm 离心 5 分钟,取上清液测定浓度后使用。
Q5:在肿瘤 c-Met 信号通路研究中,本产品能否作为标准配体激动剂使用?
答:完全可以。本产品纯度 ≥95%,且经 Saos-2 细胞下游信号诱导确证,具有极高活性。在探究 c-Met 靶向小分子抑制剂(如 Crizotinib、Tivantinib)或抗体药物的体外阻断实验中,本品可作为标准的天然配体激动剂,用于诱导 c-Met 磷酸化及其下游信号级联响应。