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細(xì)胞因子/生長因子知多少?
發(fā)布時(shí)間: 2024-02-22 點(diǎn)擊次數(shù): 463次生長因子是具有刺激細(xì)胞生長活性的細(xì)胞因子,是一類通過與特異性的、高親和性的細(xì)胞膜受體結(jié)合,調(diào)節(jié)細(xì)胞生長與其他細(xì)胞功能等多效應(yīng)的多胎類物質(zhì)。生長因子存在于血小板和各種成體與胚胎組織及大多數(shù)培養(yǎng)細(xì)胞中,對(duì)不同種類細(xì)胞具有一定的專一性。
一、生長因子的分類
生長因子的種類眾多,主要有表皮細(xì)胞因子(EGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGFα和TGFβ)、成纖維細(xì)胞生長因子(αFGF、βFGF)、類胰島素生長因子(IGF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、血小板來源生長因子(PDGF)、促紅細(xì)胞生長素(EPO)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、集落刺激因子(CSF)等。
生長因子種類
產(chǎn)生細(xì)胞
功能
表皮生長因子(EGF)
血小板成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞
促進(jìn)表皮與上皮細(xì)胞生長
轉(zhuǎn)化生長因子α(TGFα)
血小板巨噬細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞
促進(jìn)表皮與上皮細(xì)胞生長
轉(zhuǎn)化生長因子β(TGFβ)
血小板成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞
對(duì)某些細(xì)胞有促進(jìn)劑抑制作用
成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)
成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞
促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的有絲分裂
類胰島素生長因子(IGF)
成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肝細(xì)胞
促進(jìn)硫酸鹽進(jìn)入軟骨組織并促進(jìn)軟骨細(xì)胞分裂,對(duì)多種組織細(xì)胞起胰島素樣作用
神經(jīng)生長因子(NGF)
內(nèi)分泌細(xì)胞
調(diào)節(jié)多種細(xì)胞生長
血小板來源生長因子(PDGF)
血小板成纖維細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞
促進(jìn)間質(zhì)及膠質(zhì)細(xì)胞生長
促紅細(xì)胞生長素(EPO)
腎臟遠(yuǎn)曲小管細(xì)胞、腎皮質(zhì)、內(nèi)皮細(xì)胞
刺激骨髓紅細(xì)胞的發(fā)育和成熟
肝細(xì)胞生長因子(HGF)
間質(zhì)細(xì)胞
刺激肝細(xì)胞分化、再生
表皮生長因子(EGF)
EGF是一種由53個(gè)氨基酸殘基組成的耐熱單鏈低分子多肽,無糖基部位,非常穩(wěn)定,耐熱耐堿,廣泛存在于體液和多種腺體中,主要由頜下腺、十二指腸合成。EGF與靶細(xì)胞上的受體特異性識(shí)別結(jié)合后,促進(jìn)受體二聚化并使細(xì)胞質(zhì)位點(diǎn)磷酸化,最終在體內(nèi)外對(duì)多種組織細(xì)胞有強(qiáng)烈的促分裂作用。EGF家族成員目前發(fā)現(xiàn)有6種,除表皮生長因子(EGF),另外還有轉(zhuǎn)化生長因子α(TGF-α),雙向調(diào)節(jié)蛋白(AR),β-細(xì)胞素(BTC),肝素結(jié)合EGF樣生長因子(HBEGF)和表皮調(diào)節(jié)素(EPR)。
轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)
TGF是一種細(xì)胞質(zhì)內(nèi)由氨基酸組成的蛋白質(zhì),包括兩類多肽類生長因子,轉(zhuǎn)化生長因子-α(TGF-α)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)。TGF-α是由巨噬細(xì)胞,腦細(xì)胞和表皮細(xì)胞產(chǎn)生,可誘導(dǎo)上皮發(fā)育。TGF-β是一種多功能蛋白質(zhì),由成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞合成,通過與細(xì)胞膜表面特異性受體結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用,調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞增殖、分化。TGF-β對(duì)破骨細(xì)胞具有促進(jìn)和抑制的雙向作用,與骨細(xì)胞外基質(zhì)代謝有關(guān),并能夠促進(jìn)軟骨細(xì)胞的生成。
成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)
FGF是一類由垂體和下丘腦分泌的多肽生長因子,以肝素/硫酸肝素作為輔助因子與其受體結(jié)合從而發(fā)揮作用,F(xiàn)GF對(duì)成纖維細(xì)胞有促分裂作用,可通過參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、遷移、分化和凋亡在胚胎的發(fā)育和維持機(jī)體穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。FGF有酸性(αFGF)和堿性(βFGF)兩種。其中αFGF僅分布于神經(jīng)組織,βFGF普遍存在于多種組織,如腦垂體、視網(wǎng)膜、腎上腺、胎盤、前列腺、免疫組織系統(tǒng)和各種腫瘤細(xì)胞中,以垂體中含量最大。
類胰島素生長因子(IGF)
IGF是一種受生長激素(GH)調(diào)節(jié)的單鏈多肽,由70個(gè)氨基酸組成,分子量為7649 Da,結(jié)構(gòu)有45%與胰島素相似。可由肝、腎、肺、心、腦和腸等組織產(chǎn)生,其中大部分在肝臟合成,再釋放入血液中作用于靶細(xì)胞,以達(dá)到促進(jìn)生長、調(diào)節(jié)代謝的作用。IGF有IGF-1和IGF-2兩種,IGF-2,主要對(duì)胎兒的生長起作用,而IGF-1是AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的一種有效天然激活劑、細(xì)胞生長和增殖的刺激因子、細(xì)胞程序性死亡的有效抑制因子。
神經(jīng)生長因子(NGF)
NGF是最早發(fā)現(xiàn)和最典型的神經(jīng)營養(yǎng)因子,同時(shí)也是影響神經(jīng)系統(tǒng)最重要的生物活性分子之一,其包含α、β、γ三個(gè)亞基組成,其中只有β亞基(β-NGF)是一個(gè)具有生物學(xué)活性的亞基。β亞單位通過非共價(jià)鍵結(jié)合而構(gòu)成活性二聚體,其中,六個(gè)半胱氨酸殘基之間由二硫鍵相連,若二硫鍵結(jié)構(gòu)不正確,NGF將喪失其生物活性。NGF的表達(dá)水平通常在慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病中增加,NGF與其受體TrkA結(jié)合激活TrkA細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域激酶和下游信號(hào)通路的磷酸化,導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)的產(chǎn)生和異位放電,從而致使了疼痛的產(chǎn)生。
血小板來源生長因子(PDGF)
PDGF是一種刺激組織細(xì)胞增長的肽類調(diào)節(jié)因子,由細(xì)胞分泌,生理狀態(tài)下存在于血小板α顆粒內(nèi),當(dāng)血液凝固時(shí)由崩解的血小板激活釋放出來。其家族成員包含PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C、PDGF-D。該家族基因編碼了4種同源二聚體(PDGFR-AA、PDGFR -BB、PDGFR -CC、PDGFR -DD)和1種異源二聚體(PDGFR -AB)。PDGF須與細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體PDGFR結(jié)合才能發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng),研究發(fā)現(xiàn),PDGF通過磷酸化激活PDGFR,啟動(dòng)PDGF/PDGFR信號(hào)通路來發(fā)揮其相應(yīng)的生物學(xué)作用。
促紅細(xì)胞生長素(EPO)
EPO是體內(nèi)一種分子量為30.4 kDa的酸性蛋白質(zhì),由腎臟分泌,具有疏水性、熱穩(wěn)定性,且不受PH值的變化所影響的特點(diǎn),與促紅細(xì)胞生長素受體結(jié)合共同作用,促進(jìn)紅細(xì)胞生成、骨細(xì)胞髓紅系祖細(xì)胞生長 、促進(jìn)血管生成等過程。
肝細(xì)胞生長因子(HGF)
HGF是一種干細(xì)胞來源的生長因子,其結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)是含728個(gè)氨基酸的肝素結(jié)合糖蛋白,它來自間質(zhì)細(xì)胞,存在于動(dòng)物和人體內(nèi)多種組織和細(xì)胞中,以旁分泌方式作用于鄰近細(xì)胞,與細(xì)胞表面的受體結(jié)合并激活酪氨酸激酶活性,從而發(fā)揮其較強(qiáng)的促有絲分裂、誘導(dǎo)血管生成等生物學(xué)作用。
二、生長因子的應(yīng)用
1.肺血管重塑:
肺血管重構(gòu)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)和肺功能正常的重度吸煙者中常見,生長因子能促進(jìn)肺血管重塑,如VEGF,PDGF,EGF。
2.傷口愈合:
生長因子是調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)傷口愈合過程反應(yīng)的內(nèi)源性信號(hào)分子,其通過分泌方式與受體結(jié)合,激活細(xì)胞機(jī)制,促進(jìn)傷口愈合,包括PDGF,VEGF,F(xiàn)GF,EGF,TGF-β,GM-CSF[1]。
3.軟骨修復(fù):
生長因子可以刺激細(xì)胞分裂、生長和分化,在關(guān)節(jié)軟骨中,通過調(diào)節(jié)局部微環(huán)境,多種生長因子協(xié)同調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨的發(fā)育和體內(nèi)平衡[2]。TGF-β超家族、FGF超家族、IGF-1和PDGF的成員都被研究作為軟骨損傷和早期關(guān)節(jié)炎管理中可能的治療手段。
4.對(duì)肝臟再生的調(diào)節(jié)作用:
肝臟在調(diào)節(jié)全身代謝和復(fù)合解毒中起中心作用,生長因子在再生肝臟細(xì)胞的活化、增殖、遷移、分化和存活中起作用,能在損傷部位表達(dá)或通過循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)肝臟,與此相關(guān)的生長因子有TNF-α、TNF-β、HGF、EGF、FGF、VEGF、IGF。
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