重组胶原蛋白是通过将胶原蛋白的天然基因序列或重新优化设计的基因序列，导入选定的宿主细胞中，如：大肠杆菌和酵母菌，经过培养、发酵、分离纯化等工艺，获得的具有一定天然胶原蛋白特征和主要功能的蛋白质。今天一起来探究关于重组胶原蛋白的两个争议点：
1、胶原蛋白，究竟是全长序列还是片段序列的同源化更有意义？100%同源真的存在吗？
2、动物源和微生物发酵来源的胶原究竟谁的致敏率更高？有能力生产1支安全的胶原蛋白，是否有能力生产出100万支安全的胶原蛋白？
争议一：牛、猪、人源化，究竟哪个离人源更近？
1、胶原蛋白一直在提的同源性究竟指的是什么？
胶原蛋白作为哺乳动物的共同的核心结构蛋白，经过千万年的进化，已经成为一个精妙且成熟的结构，其氨基酸序列变化很小或根本没有变化，专业人士在对比牛源胶原、猪源胶原、重组胶原的时候，常常会从氨基酸序列的角度来与人进行比较。
通过蛋白组学数据库Uniprot查询人、牛、猪I型胶原的α-1氨基酸序列（三螺旋结构中的其中一条链）比对后可以得出，牛胶原蛋白与人胶原蛋白氨基酸序列高度相似，同源性为98.61%。猪胶原蛋白与与人胶原蛋白氨基酸序列也高度相似，同源性为98.32%。（小编发现不同网站和文献中的氨基酸序列有略微差别，但是差别不大）。
蛋白组学数据库Uniprot查不到重组III型胶原和III型胶原的氨基酸序列。
那么问题来了，重组胶原的100%同源化是指什么？有没有可能性做到与人的氨基酸序列100%一致的呢？
首先，我们先来看一下21年国家药监局发布的《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》对重组胶原蛋白生物材料重组胶原蛋白生物材料进行了规范：对“重组人源化胶原蛋白”的术语描述是：由DNA重组技术制备的人胶原蛋白特定型别基因编码的全长或部分氨基酸序列片段，或是含人胶原蛋白功能片段的组合。但其实我们可以发现目前真正实现商业化的只有部分氨基酸序列片段，重组人源化胶原与人胶原的全长氨基酸序列没有可比性。
2、为什么重组胶原还做不出和人体100%相同的胶原？因为缺乏羟脯氨酸
因为全长氨基酸序列很难表达出来，尤其像羟脯氨酸对于重组的表达几乎是难以完成的挑战，由于大分子量、重复的 GXY 序列和复杂的翻译后修饰，在原核大肠杆菌系统中表达天然胶原蛋白仍然是一个重大挑战，几乎不可能表达出与人100%一致的氨基酸序列。
现阶段市场上的产品表达体系中以大肠杆菌、酵母为主，但是由于大肠杆菌表达体系缺乏使胶原蛋白三螺旋结构稳定的羟基化酶，因此生产重组人源化胶原蛋白在大肠杆菌基本无法实现与人一致的完整氨基酸序列。
▲大肠杆菌
▲酵母菌
酵母工程菌能实现重组胶原蛋白羟基化的过程，但产生的重组胶原蛋白多为同源三聚体（II、III型），对于异源三聚体（如I型）的生产较为困难，所以这也就是我看到市面上的产品基本都是重组III型胶原蛋白。
3、是不是每家重组胶原都有自己的独家优势片段？
目前重组类的胶原蛋白更多是利用不同的表达体系，基于胶原蛋白序列表达片段并进行不同的重复或拼接，所以不同的品牌有不同宣传的优势片段。
以山西锦波的薇旖美为例，就是采用人的III型胶原蛋白中的Gly483-Pro512片段，通过重复该序列16次来制备柔性重组人源化胶原。
从临床结果来看，片段的重组类胶原蛋白的支撑能力和在体内的抗酶解能力、新生胶原能力等表现效果目前还不如具有全长序列的具有三螺旋结构的胶原蛋白。只能说，动物活性胶原处在“一直被仿生，还未被超越”的阶段。
争议二：到底谁的致敏率更高？是动物源胶原，还是合成重组胶原？
美国食品药品监督管理局（FDA）早在1981年就首次批准了牛胶原蛋白用于注射填充。然而，免疫原性和超敏反应等不良事件很快降低了动物胶原蛋白填充剂的热度。由于当时欧美疯牛病的问题、工艺技术不成熟以及医生注射的错误操作，加上胶原高昂的成本，在透明质酸填充剂问世后，牛胶原蛋白迅速被替代。
目前，科学家已经对于胶原蛋白在工艺端致敏的核心原因排查清楚了。
1）端肽：在那个年代，免疫原性和超敏反应等不良事件主要原因是胶原蛋白分子的端肽去除不完全。但是随着技术的进步，目前去端肽技术已经相当成熟，有效地切除了胶原蛋白分子氨基和羧基末端的球状区域，即去除了可能引起过敏的端肽。这一过程不仅去除了致敏端肽，还保持了胶原蛋白的天然空间螺旋结构和生物活性，显著降低了牛胶原蛋白的潜在免疫原性。
2）杂蛋白：注射类产品的致敏性还取决于产品中杂质含量。由于重组胶原蛋白只截取了人体胶原蛋白的片段序列，可以做到片段序列完全相同，因此理论上具有较低的致敏性，这使得它被认为具有较低的致敏性或免疫原性。但是事实上，重组胶原蛋白主要通过微生物发酵生产，随后进行分离和纯化。如果工艺技术不稳定，可能会导致产品中混入来自微生物的杂蛋白，这些杂蛋白可能成为致敏源[5]。
3）内毒素：引起机体发热的内毒素，其相关检测是评价生物材料生物学安全性的重要指标。
比较了目前取得三类医疗器械证书可用于医美注射类的胶原三个品牌，台湾双美的肤莱美，斐缦生物的弗缦，山西锦波的薇旖美，从各家放行报告上可以看到，重组类的内毒素标准目前远不如动物类来源的胶原内毒素标准严格的。
双美细菌内毒素的检验标准：<1.5EU/mg
弗缦细菌内毒素的检验标准：<0.43EU/mg，（检验标准为≤15EU/ml，按照其35mg/ml的浓度来计算，为<0.43EU/mg）
薇旖美细菌内毒素的检验标准：＜3EU/mg
从三者的细菌内毒素的检验标准就可以看出，其实重组类胶原的内毒素控制标准要低于动物胶原的2-7倍，这也是临床经常发现重组类胶原出现红肿过敏现象的原因之一。
动物源胶原蛋白与重组胶原蛋白之间谁的致敏率更高，抛开一小部分的注射操作问题，仅从工艺角度来看，“新产品”并没有打败“经典款”，反而还是一块短板。到底是哪个环节可以再做优化，有待科学家们作进一步的探索。
最后总结一下，动物源胶原蛋白与重组胶原蛋白之间的区别：
理不辨不明，欢迎更多的专业人士加入讨论，只有对胶原蛋白本身的前世今生、技术发展做充分讨论，才有可能真正找到每一个材料最适合的应用地方。
