2.1  成纤维生长因子家族  成纤维生长因子又被称为肝素亲和生长因子，是一类可以通过与细胞膜上特异性的受体相结合从而发挥多种生物学作用的多肽分子[21]。目前已经发现的成纤维生长因子有23种，它们之间有25%-50%的同源氨基酸序列，即含有约120个相同的氨基酸，其同源氨基酸序列折叠成球形β-三叶形，高度同源的氨基酸序列决定了不同分子结构之间具有相似的生物学效应[22]。而它们的核心结构域是保守的高度不同的氨基末端和羧基末端序列，其又赋予成纤维生长因子家族各成员之间具有独特的功能特性。成纤维生长因子的分泌方式主要有旁分泌和自分泌，旁分泌成纤维生长因子具有由12个β链组成的规则的β-三叶域，而自分泌成纤维生长因子由于缺少β11链而不具有典型的β-三叶形。成纤维生长因子活性受多种机制调节，包括与硫酸乙酰肝素结合、N-末端选择性剪接、同源二聚化以及成纤维生长因子配体的位点特异性蛋白水解切割。而成纤维生长因子与硫酸乙酰肝素的相互作用是决定配体生物活性的最重要因素，其不仅决定成纤维生长因子发挥作用的方式，即成纤维生长因子是否以旁分泌还是以自分泌的方式起作用，而且还决定了同一亚家族内旁分泌配体的不同生物学活性[23]。 成纤维细胞生长因子受体是一类穿膜的酪氨酸激酶受体，在大多数组织细胞中均有表达，能够介导成纤维生长因子信号传递入细胞质中。目前已经发现的成纤维生长因子受体共有4种，其主要由3部分构成：细胞外3个免疫球蛋白样重复序列组成的配体结域、疏水氨基酸组成的跨膜结构域、细胞内的酪氨酸蛋白激酶活性结构域[23]。当成纤维生长因子与其受体结合后，细胞内的酪氨酸蛋白激酶活性结构域首先发生自身的磷酸化，然后使靶蛋白发生反式磷酸化，通过级联反应将信号传递到细胞核，从而在损伤修复、血管和神经再生、胚胎发育和骨骼形成发挥重要作用[24-25]。 成纤维生长因子2是最先被发现、也是迄今为止研究最充分的成员之一。人类成纤维生长因子2基因为单拷贝基因，定位于4号染色体的短臂上，全长大于40 kb。在基因的5’端和3’端都有对基因转录起调控作用的非编码序列[26]。成纤维生长因子2在体内分布极为广泛，除了血液外，几乎分布于所有的器官、组织或细胞中。由于其在体内广泛的分布和较强的促细胞增生能力，成纤维生长因子2在腱-骨愈合、软骨修复、骨修复、神经再生等多个方面发挥着重要的作用，见表1。 2.2 成纤维生长因子2对腱-骨愈合的影响 据统计美国每年大约20万例前交叉韧带损伤需行手术治疗[34]。治疗主要通过韧带重建，常用的移植物包括自体韧带、异体韧带和人工韧带，而有0.7%-10%的患者因手术失败需二次手术[34]。重建后的韧带需要腱-骨愈合才能完成韧带功能的重建，但肌腱移植物在多种因素影响下会出现移植物与骨隧道愈合强度差或不愈合，即腱-骨不愈合，是手术失败的主要原因之一。所以，如何提高腱-骨愈合速度和效果，加快骨整合是当前的研究热点。许多研究者通过提高移植物的活性、加快移植物再血管化、重建移植物的生物力学特性，最终形成正常的腱-骨位 点[35]。目前，基于组织工程学的基因治疗发展迅速，例如：通过转染技术将特定基因转入感受态细胞，在合适的条件下培养，从而促进细胞的增殖分化。成纤维生长因子2是一种在韧带损伤愈合过程中重要的生长因子，作为韧带/肌腱损伤后高表达的特定因子，在韧带重建后1周达到峰值，持续表达3周，并在第8周再次升高[36-37]。在韧带组织愈合的早期，韧带细胞及腱鞘细胞开始分泌内源性成纤维生长因子2并发挥作用，其可促进细胞增殖、刺激细胞迁移、血管再生及提高Ⅲ型胶原的表达等作用，但是其作用时间和效果有限，导致韧带的愈合缓慢。因此，Thomopoulos等[38]通过在韧带损伤后的前     10 d(即损伤修复早期)加入外源性成纤维生长因子2，其能够与内源性的成纤维生长因子2产生协同效应，促进细胞增殖、细胞外基质形成以及细胞外基质的重塑，从而明显促进整个韧带组织愈合的进程。 Zhang等[39]研究显示：通过纤维蛋白凝胶载体缓释成纤维生长因子2可以在体外及体内促进骨髓间充质干细胞向韧带的分化，以及兔髌骨髌腱的腱-骨愈合。Hankemeier等[40]通过研究不同浓度的成纤维生长因子2对骨髓间充质干细胞增殖分化的影响发现：低剂量的成纤维生长因子2(3 g/L)既能够促进骨髓间充质干细胞增殖又能够增加Ⅰ型胶原，Ⅲ型胶原，纤维连蛋白，α-SMA和波形蛋白mRNA水平的表达。因此，为组织工程韧带提供了可推荐的诱导骨髓间充质干细胞增殖分化的成纤维生长因子2的量。Maclean等[41]通过将猪的前交叉韧带脱细胞处理来降低异种前交叉韧带移植的免疫排斥反应发现：成纤维生长因子2有利于前交叉韧带纤维母细胞的增殖，且质量浓度为6 g/L时增殖效果最佳，但再增加或降低成纤维生长因子2的质量浓度并不会增加其生物学效能。Madry等[42]以人的前交叉韧带为种子细胞，通过直接重组腺病毒将成纤维生长因子2导入来修复韧带损伤，发现：成纤维生长因子2能够促进人前交叉韧带纤维母细胞的增殖，并且能够增强Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的沉积以及增高其比例。 肌腱是位于肌肉和骨骼之间的致密结缔组织，其主要成分是Ⅰ型胶原，参与肌肉和骨骼之间的力量传递并带动关节活动[43]。由于经常承受高强度的机械负荷，所以常导致肌腱功能受损[44]。临床上治疗肌腱损伤主要是通过手术的方式，但是由于其特殊的解剖结构：缺乏血管和神经，不具备完全再生能力，所以临床结果并不总是令人满意的[45]。修复后的肌腱在结构和力学性能等方面都不如正常肌腱，容易发生肌腱粘连和再断裂[46]。肌腱修复的核心问题是产生和沉积胶原蛋白，特别是Ⅰ型胶原蛋白[47]。因此，肌腱损伤修复后如何加快肌腱的再"