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    技术支持

    生长因子的作用与应用你知晓吗

    发布时间:2020-04-26   点击次数:264次

    生长因子又被称之为生长肽,因为它是一种具有多种生物学功能的多肽类物质,生长因子不但可以特异性的与细胞膜上的受体结合,而且对结合的受体具有极高的亲和性。同时它也在调节微生物和细胞的正常生长代谢中有着极其重要的作用,可以作为行使多种细胞功能的催化剂。生长因子对于不同类型的细胞具有一定的专一性,它们主要是在血小板和各类胚胎、成体以及大多数体外培养的细胞中生成。一般来说,体外的细胞培养都需要多种生长因子协调着共同进行,但肿瘤细胞不同,它可以完全不依赖生长因子的帮助自主进行生长,因此癌细胞理论上可以无限繁殖。

    生长因子的分类

    生长因子的种类众多,主要可分为血小板来源生长因子(PDGF)、骨肉瘤来源生长因子(ODGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF-oL和TGFl3)、成纤维细胞生长因子(FGF)、类胰岛素生长因子(IGF)、神经生长因子(NGF)、白细胞介素类生长因子(IL—l、IL—ll、IL一lll等)、红细胞生长素(EPO)、集落刺激因子(CSF)等。

    1. 成纤维细胞生长因子

    成纤维细胞生长因子(FGF)是促进微血管生成的重要生长因子,它们的主要功能是对细胞的有丝分裂,迁移作用有明显的促进作用,同是还参与了细胞的分化和组织的修复等功能。目前已发现有23种,其中包括酸性成纤维细胞生长因子(aFGF/FGFl)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF/FGF2)及角化细胞生长因子(KGF/FGF7)等。

    当人体患有胰腺癌时,癌变组织中可高度表达成纤维细胞生长因子(FGF)极其受体(FGFR)。正常的胰腺组织也是通过旁分泌和自分泌激活了FGF的相关信号导致的胰腺癌。酸性成纤维细胞生长因子和碱性成纤维细胞因子在人体胰腺癌中的表达量是正常组织中的8-11倍,同时碱性成纤维细胞因子被认为与内皮细胞及肿瘤细胞的增殖有关,并与患者的生存期缩短有密切的关联。

    2. 表皮生长因子

    表皮生长因子(EGF)是人类发现的第1个生长因子,表皮生长因子受体(EGFR)的两种主要配体则是除了EGF,还有功能相似的转化生长因子(TGF)。他们通常都是在正常的导管细胞核胰腺腺泡中生成,他们这两种生长因子和受体的过度表达会刺激细胞的增殖,而阻断他们的信号传递通路则可以一直增殖并防止胰腺癌的发生。经过研究发现,EGF可通过激活NF—K B的活性诱导MMP一9的表达,促进胰腺癌细胞的侵袭,因此使用NF—K B抑制物就可以抑制此过程的发生,降低胰腺癌的发病几率。

    3. 胰岛素样生长因子

    胰岛素样生长因子(IGFs)可以分为IGF-I型和IGF-II型,他们都是多功能的一类细胞增殖调控因子,在细胞的分化、增殖、个体的生长发育中的过程中具有重要的促进作用。与FGF一样,IGF可以通过旁分泌和自分泌其I型因子来激活受体,然后再激活其中的P13K小分子,从而导致AKT的磷酸化,同时使得Bad凋亡蛋白也发生丝氨酸的磷酸化过程,磷酸化的Bad凋亡蛋白与凋亡抑制因子的受体蛋白结合后,激活了游离的凋亡抑制因子,从而抑制了细胞的凋亡。

    研究表明,胰岛素样生长因子受体(IGFR)在胰腺癌的发病过程中起了重要的作用,抑制IGFR可以缩小胰腺癌的体积,减轻其重量,降低血管的密度并且增加胰腺癌细胞的凋亡,因此研究IGFR抑制剂对胰腺癌的治疗有很重要的意义。

    4. 肝细胞生长因子

    肝细胞生长因子(HGF)通常是在间质细胞中产生的,一般是通过旁分泌的方式作用在各个组织的上皮细胞中,它的主要受体是上皮细胞表面的酪氨酸激酶受体。主要的功能是影响细胞的分化,增殖,移行和浸润,同时对血管的生成也有辅助调节作用。肝细胞生长因子受体(HGFR)通常显著表达与胰腺癌细胞当中,而在正常的胰腺细胞中表达极低。研究表明。使用酪氨酸激酶抑制剂tyrphostin抑制HGF受体依赖的信号转导可以阻断HGF的促生长效应,减少胰腺癌的发生。

     

    生长因子的作用

    生长因子普遍来说都与细胞的生长发育有关,它不但可以调控相关细胞的增殖和凋亡,而且对人体的造血系统,血管,免疫系统以及肿瘤的发生都有密切的关系。人体组织中出现的炎症,感染,创伤愈合以及胚胎发育都是生长因子重要的调控对象。每种生长因子都可以调控不同的细胞,同时在调控过程中产生的作用也略有不同,但细胞并不是只受一种生长因子的调节,多种生长因子共同的协调作用才能geng好地提供给细胞全面成效。当然,其中大部分的生长因子都是为细胞核组织提供正向调节,少数具有负调节功能,还有一些具有特殊的正、负双重调节作用。

    1、生长因子的作用模式
    内分泌:生长因子分泌后,通过血液运输作用于远端靶细胞,比如血小板源生长因子就是以这种方式实现自己生物学效用的。
    旁分泌:细胞分泌的生长因子对邻近的其他类型细胞产生相应的生物学作用,对合成、分泌该生长因子的细胞本身则不发生作用。
    自分泌:生长因子作用于合成及分泌该生长因子的细胞自身,并进行相关的细胞作用。生长因子常见的作用模式是以自分泌和旁分泌的方式为主,而内分泌的作用方式则较少一些。

    2、生长因子的作用机制
    生长因子在不同的细胞中产生后,通过自分泌或旁分泌甚至内分泌的方式结合在靶细胞细胞膜或细胞内的相应受体上。生长因子经过与受体的结合作用,会激活细胞内的信号传递系统,从而介导了相关的促进或抑制的生物学效用。如下图中所示,原癌基因可以产生不同的生长因子或其相关的受体,它们的产生和过表达的量都将会影响癌细胞的生长,繁殖。若生长因子一味的促进癌细胞的增殖,并且原癌基因还不断的诱使细胞产生相应的结合受体,那么癌细胞就会开始失控并产生肿瘤。同时由于癌细胞的可以自主的进行生长,所以原癌基因的相关产物还可以发生各种类型的变异,导致癌症geng难治愈。

    生长因子的应用

    除了作为细胞培养试剂在细胞生物学等领域发挥作用外,生长因子已经被用于临床治疗的行列当中,由于它是在正常细胞中产生,因此生长因子既没有药物毒性,又不会产生相关的免疫反应,是非常合适的治疗癌症和伤口愈合等方面疾病的药物。表皮生长因子是十分常见的一种治疗机体损伤和溃疡的一类药物,它可以促进伤口的愈合和加快表皮细胞的再生,对于医疗中的烫伤,烧伤以及各种创口和溃疡的损伤都有很好的效果,并且已经被用于美容产品当中,减轻或治疗疤痕的出现,对痘印,痘坑以及孕妇的ren娠纹修复都具有很好的改善效果,加快了皮肤的修复作用。

    生长因子还与下列多种疾病相关,广泛用于医学研究领域:

    肿瘤:癌细胞与生长因子及其受体高度活化有关,如EGF/EGFR(非小细胞型肺癌、ru腺癌)、VEGF、TNF、IGF及PDGF等。

    心血管疾病:原发性高血压与MYC和FOS原癌基因的激活有关,而TP53基因表达降低,则会导致血管平滑肌细胞增生。

    动脉粥样硬化:癌基因高表达产生过量的血小板源生长因子(PDGF),引起组织细胞增生,造成血管壁斑块形成,血液的浓稠度增加产生栓塞。

    心肌肥厚:多种癌基因(RAS、MYB、MYC、FOS)的过量表达导致心肌肥厚。与此有关的生长因子有胰岛素样生长因子(IGF)、转化生长因子(TGF)及成纤维细胞生长因子(FGF)等。

    免疫适应症:白细胞介素-2是趋化因子家族的一种细胞因子,它主要由活化的T细胞中产生,对肾癌、黑色素瘤的治疗效果明显,也可以被用于制作免疫调剂试剂和治疗自身免疫有关的疾病。白细胞介素-3则被用于治疗血小板缺失和骨髓功能衰竭等的适应症。

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