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細胞因子/生長因子知多少？
發布時間： 2024-02-22 點擊次數： 2561次生長因子是具有刺激細胞生長活性的細胞因子，是一類通過與特異性的、高親和性的細胞膜受體結合，調節細胞生長與其他細胞功能等多效應的多胎類物質。生長因子存在于血小板和各種成體與胚胎組織及大多數培養細胞中，對不同種類細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，主要有表皮細胞因子（EGF）、轉化生長因子（TGFα和TGFβ）、成纖維細胞生長因子（αFGF、βFGF）、類胰島素生長因子（IGF）、神經生長因子（NGF）、血小板來源生長因子（PDGF）、促紅細胞生長素（EPO）、肝細胞生長因子（HGF）、集落刺激因子（CSF）等。
生長因子種類
產生細胞
功能
表皮生長因子（EGF）
血小板成纖維細胞、巨噬細胞、角質形成細胞
促進表皮與上皮細胞生長
轉化生長因子α（TGFα）
血小板巨噬細胞、角質形成細胞
促進表皮與上皮細胞生長
轉化生長因子β（TGFβ）
血小板成纖維細胞、巨噬細胞、角質形成細胞
對某些細胞有促進劑抑制作用
成纖維細胞生長因子（FGF）
成纖維細胞、巨噬細胞、內皮細胞
促進間充質細胞、軟骨細胞和成骨細胞的有絲分裂
類胰島素生長因子（IGF）
成纖維細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、肝細胞
促進硫酸鹽進入軟骨組織并促進軟骨細胞分裂，對多種組織細胞起胰島素樣作用
神經生長因子（NGF）
內分泌細胞
調節多種細胞生長
血小板來源生長因子（PDGF）
血小板成纖維細胞、血管平滑肌細胞、內皮細胞、巨噬細胞
促進間質及膠質細胞生長
促紅細胞生長素（EPO）
腎臟遠曲小管細胞、腎皮質、內皮細胞
刺激骨髓紅細胞的發育和成熟
肝細胞生長因子（HGF）
間質細胞
刺激肝細胞分化、再生
表皮生長因子（EGF）
EGF是一種由53個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與靶細胞上的受體特異性識別結合后，促進受體二聚化并使細胞質位點磷酸化，最終在體內外對多種組織細胞有強烈的促分裂作用。EGF家族成員目前發現有6種，除表皮生長因子（EGF），另外還有轉化生長因子α（TGF-α），雙向調節蛋白（AR），β-細胞素（BTC），肝素結合EGF樣生長因子（HBEGF）和表皮調節素（EPR）。
轉化生長因子（TGF）
TGF是一種細胞質內由氨基酸組成的蛋白質，包括兩類多肽類生長因子，轉化生長因子-α（TGF-α）和轉化生長因子-β（TGF-β）。TGF-α是由巨噬細胞，腦細胞和表皮細胞產生，可誘導上皮發育。TGF-β是一種多功能蛋白質，由成骨細胞和軟骨細胞合成，通過與細胞膜表面特異性受體結合發揮生物學作用，調節成骨細胞增殖、分化。TGF-β對破骨細胞具有促進和抑制的雙向作用，與骨細胞外基質代謝有關，并能夠促進軟骨細胞的生成。
成纖維細胞生長因子（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合從而發揮作用，FGF對成纖維細胞有促分裂作用，可通過參與調節細胞增殖、遷移、分化和凋亡在胚胎的發育和維持機體穩定中發揮重要作用。FGF有酸性（αFGF）和堿性（βFGF）兩種。其中αFGF僅分布于神經組織，βFGF普遍存在于多種組織，如腦垂體、視網膜、腎上腺、胎盤、前列腺、免疫組織系統和各種腫瘤細胞中，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）調節的單鏈多肽，由70個氨基酸組成，分子量為7649 Da，結構有45%與胰島素相似。可由肝、腎、肺、心、腦和腸等組織產生，其中大部分在肝臟合成，再釋放入血液中作用于靶細胞，以達到促進生長、調節代謝的作用。IGF有IGF-1和IGF-2兩種，IGF-2，主要對胎兒的生長起作用，而IGF-1是AKT信號轉導途徑中的一種有效天然激活劑、細胞生長和增殖的刺激因子、細胞程序性死亡的有效抑制因子。
神經生長因子（NGF）
NGF是最早發現和最典型的神經營養因子，同時也是影響神經系統最重要的生物活性分子之一，其包含α、β、γ三個亞基組成，其中只有β亞基（β-NGF）是一個具有生物學活性的亞基。β亞單位通過非共價鍵結合而構成活性二聚體，其中，六個半胱氨酸殘基之間由二硫鍵相連，若二硫鍵結構不正確，NGF將喪失其生物活性。NGF的表達水平通常在慢性神經系統疾病中增加，NGF與其受體TrkA結合激活TrkA細胞內結構域激酶和下游信號通路的磷酸化，導致神經遞質的產生和異位放電，從而致使了疼痛的產生。
血小板來源生長因子（PDGF）
PDGF是一種刺激組織細胞增長的肽類調節因子，由細胞分泌，生理狀態下存在于血小板α顆粒內，當血液凝固時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須與細胞膜上相應的受體PDGFR結合才能發揮其生物學效應，研究發現，PDGF通過磷酸化激活PDGFR，啟動PDGF/PDGFR信號通路來發揮其相應的生物學作用。
促紅細胞生長素（EPO）
EPO是體內一種分子量為30.4 kDa的酸性蛋白質，由腎臟分泌，具有疏水性、熱穩定性，且不受PH值的變化所影響的特點，與促紅細胞生長素受體結合共同作用，促進紅細胞生成、骨細胞髓紅系祖細胞生長 、促進血管生成等過程。
肝細胞生長因子（HGF）
HGF是一種干細胞來源的生長因子，其結構實質是含728個氨基酸的肝素結合糖蛋白，它來自間質細胞，存在于動物和人體內多種組織和細胞中，以旁分泌方式作用于鄰近細胞，與細胞表面的受體結合并激活酪氨酸激酶活性，從而發揮其較強的促有絲分裂、誘導血管生成等生物學作用。
二、生長因子的應用
1.肺血管重塑：
肺血管重構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，生長因子能促進肺血管重塑，如VEGF，PDGF，EGF。
2.傷口愈合：
生長因子是調節細胞對傷口愈合過程反應的內源性信號分子，其通過分泌方式與受體結合，激活細胞機制，促進傷口愈合，包括PDGF，VEGF，FGF，EGF，TGF-β，GM-CSF[1]。
3.軟骨修復：
生長因子可以刺激細胞分裂、生長和分化，在關節軟骨中，通過調節局部微環境，多種生長因子協同調節關節軟骨的發育和體內平衡[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節炎管理中可能的治療手段。
4.對肝臟再生的調節作用：
肝臟在調節全身代謝和復合解毒中起中心作用，生長因子在再生肝臟細胞的活化、增殖、遷移、分化和存活中起作用，能在損傷部位表達或通過循環系統到達肝臟，與此相關的生長因子有TNF-α、TNF-β、HGF、EGF、FGF、VEGF、IGF。
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