什么是人血清白蛋白及其四大应用

人血清白蛋白（HSA）是在人肝脏中合成并分泌到血液中的重要蛋白质。HSA 约占血浆蛋白总量的 50%，在各种生理过程中发挥着关键作用。

什么是人血清白蛋白及其外观如何？

HSA是一种水溶性单体大分子，分子量为66.5kDa，由585个氨基酸残基组成。在结构上，HSA 由 XNUMX 个 N 末端、XNUMX 个 C 末端和 XNUMX 个同源结构域组成，每个同源结构域包含两个螺旋子结构域。值得注意的是，HSA 具有多个能够容纳不同配体（包括脂肪酸和离子）的结合袋，为药物提供非共价结合位点。

这种多功能蛋白质具有紧凑的心形结构，由 17 个内部二硫桥连接在一起。此外，HSA 在白蛋白分子表面的第 34 位 (Cys34) 具有游离氨基酸半胱氨酸。

HSA 作为载体蛋白，促进激素和脂肪酸的运输，并在 pH 缓冲中发挥至关重要的作用。它还在稳定细胞外液体积和维持胶体渗透压方面发挥着关键作用。

值得注意的是，HSA 在血流中表现出显着的稳定性，半衰期约为 19 天。这种长寿使其能够有效地进出血管。鉴于这些特性，HSA 作为各种配体的优异载体脱颖而出，使其成为药物输送应用的有前途的候选者。

HSA 的用途超出了其生理功能。它在制药、诊断、治疗和生物技术领域具有广泛的应用，如下所述：

1. 人血清白蛋白作为药物输送载体s

纳米医学在制药应用中显示出巨大的潜力。许多纳米粒子被设计用来实现一系列关键功能，从有效的药物管理到保护和提供带来重大挑战的治疗药物。其中，白蛋白受到了广泛关注，由于多种令人信服的原因，它成为一种极具吸引力的药物输送载体。

首先，白蛋白是血浆中最丰富的蛋白质，是药物输送的自然选择。这种丰富性与与人体固有的相容性相结合，表现出高水平的生物相容性、生物降解性和值得称赞的非免疫原性。这些属性共同使白蛋白成为编排复杂的药物输送交响曲的理想候选者。

其次，白蛋白的半衰期较长，增强了其作为药物输送载体的效用。除了其时间持久性之外，白蛋白的结构和构象特征还为与多种治疗药物的多种相互作用打开了大门。这种多方面的能力有助于稳定和保护药物，防止它们过早消除和代谢降解。这种保护作用总是会增强所施用药物的药代动力学特性，从而有望提高疗效。

其次，白蛋白的半衰期较长，增强了其作为药物输送载体的效用。除了其时间持久性之外，白蛋白的结构和构象特征还为与多种治疗药物的多种相互作用打开了大门。这种多方面的能力有助于稳定和保护药物，防止它们过早消除和代谢降解。这种保护作用总是会增强所施用药物的药代动力学特性，从而有望提高疗效。

白蛋白的独特性在于其促进被动和主动药物靶向的能力。虽然其固有特性使其能够通过被动机制作为药物的有效载体，但其适应性和多功能性通过主动靶向策略扩展了药物输送的界限，提升了定制治疗干预的前景。

使用基于 HSA 的纳米载体输送治疗剂的应用

2. 人血清白蛋白在干细胞治疗中的应用

干细胞疗法已成为跨不同临床领域的变革性方法，为治疗多种疾病带来了希望，包括脊髓损伤、心脏病、肝病、癌症、烧伤和骨关节炎。在干细胞治疗涉及的诸多复杂问题中，最重要的目标是确保最终干细胞产品的稳定性和可靠性，这是影响疗效和安全性的关键因素。为了实现这一目标，必须全面理解和细致控制整个工作流程，从细胞收获和培养到保存和治疗管理，从而优化这些卓越细胞的活力和一致性。

白蛋白作为细胞培养基中不可或缺的成分已长期存在。其促进多种细胞类型生长的能力得到充分证明，包括间充质干细胞 (MSC)、胚胎干细胞 (ESC)、诱导多能干细胞 (iPSC) 和免疫细胞，这证明了其多方面的用途。在细胞培养中，白蛋白不仅仅是一种营养来源。它扮演着多功能储存库的角色，保护必需金属和其他分子实体，从而为细胞持续生长和活力创造最佳环境。此外，白蛋白还可作为 pH 缓冲剂，稳定细胞环境，并作为抵御毒素和活性氧自由基的强大屏障，保护脆弱的细胞免受压力引起的伤害。

除了对细胞培养的贡献之外，白蛋白的用途还延伸到干细胞冷冻保存。在这里，白蛋白的独特属性被证明是无价的。其卓越的表面涂层能力确保了细胞在冷冻过程中的安全。此外，白蛋白卓越的缓冲能力可保持细胞完整性所必需的 pH 平衡，同时其稳定能力可使细胞保持悬浮状态，从而延长其在冷冻保存期间的活力窗口。这一特性在干细胞疗法中尤其重要，在干细胞疗法中，细胞的受控保存直至其用于治疗用途至关重要。

白蛋白在干细胞治疗中发挥着基础作用。它作为生长促进剂、保护剂和冷冻保存冠军的多功能性强调了其在充分利用干细胞潜力来实现变革性医疗保健解决方案方面的重要性。随着研究的进展，白蛋白的贡献可能会进一步提高干细胞疗法的精确度和有效性，为患者和从业者带来新的希望。

3. 用于诊断和治疗的人血清白蛋白 应用领域

HSA成为多种疾病的多功能且宝贵的生物标志物，包括癌症、类风湿性关节炎、缺血、肝病、肥胖和糖尿病等疾病。值得注意的是，在患有慢性肝病的患者中，由于脂肪酸和胆红素水平病理性升高，血浆 HSA 的构象发生了深刻的变化。这种构象的改变可能会加速不可逆的翻译后修饰，从而降低功能性白蛋白浓度。HSA与疾病相关变化之间复杂的相互作用强调了其作为诊断指标的重要性。

在临床应用中，HSA用于治疗多种病症，包括休克、创伤、出血、急性呼吸窘迫综合征、血液透析、肝脏疾病和低蛋白血症。健康成人的正常血清白蛋白浓度徘徊在约 35 至 50 g/L 之间。然而，循环白蛋白水平下降（一种称为低白蛋白血症的病症）经常困扰重病患者。这种现象在住院患者中尤其普遍，通常与肝硬化、营养不良、肾病综合征和败血症等多种疾病有关。低白蛋白血症的治疗通常涉及白蛋白输注，这种治疗措施强调了 HSA 作为临床工具的卓越多功能性。

总之，HSA作为诊断生物标志物和治疗剂的双重作用反映了它在不断发展的医疗保健领域的适应性和重要性。其反映疾病相关变化并作为治疗方式的独特能力使 HSA 成为寻求精准医疗和增强患者护理的关键贡献者。

4. 人血清白蛋白 在疫苗制造中的应用

HSA是稳定疫苗的重要成分，为多种疫苗类型提供多种益处，包括减毒活病毒、灭活或灭活病毒、病毒样颗粒和亚单位疫苗。

HSA的显着特性之一在于其能够涂覆疏水性和亲水性表面，从而阻止疫苗在从生产、配制到储存的整个生命周期中发生不良的非特异性吸附。通过包裹这些表面，HSA 充当哨兵，防止表面诱导的关键活性药物成分 (API) 的展开和聚集事件。通过其结合能力，能够进行离子和疏水相互作用，HSA 可以保护暴露的疫苗表面，避免不必要的聚集和颗粒形成，否则可能会损害疫苗功效。

HSA的重要性还体现在其强大的抗氧化能力，作为 API 抗氧化修饰的守护者。这种保护能力归因于游离硫醇基团，特别是 HSA 内的半胱氨酸 34。事实证明，在氧化应激条件下，这种未配对的半胱氨酸残基以还原形式比 API 更容易被氧化。通过牺牲吸收氧化损伤，HSA保护疫苗的活性成分免于发生不良改变，从而保持其功效和安全性。

一些疫苗已经利用 HSA 作为赋形剂的稳定作用。一些例子包括 MMR® II，针对麻疹、腮腺炎和风疹的疫苗，以及 瓦里里克斯™，水痘疫苗。通过将 HSA 纳入其配方中，这些疫苗利用 HSA 的独特特性，确保疫苗产品的效力、稳定性和安全性，最终有助于免疫工作的有效性。

HSA的多方面特性为各种创新提供了广泛的可能性，从增强药物输送到支持治疗和诊断分析，以及在生物技术中寻找应用。随着正在进行的研究不断发展， 人类和临床级 HSA 随时准备在推动医疗保健、生物技术和其他领域的进步方面发挥关键作用，最终促进人类健康和整体福祉的改善。