盛?，摚w利霞(綜述)，左艷萍(審校)

(河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院口腔正畸科，河北 石家莊 050031)

生理及病理性組織改建過(guò)程中均存在組織細(xì)胞的增殖和遷移，各種細(xì)胞外界因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子參與不同類(lèi)型的細(xì)胞增殖與遷移，其中磷脂酶C-γ1(phospholipase C-γ1,PLC-γ1)在細(xì)胞增殖與遷移的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，本文就PLC-γ1與組織細(xì)胞增殖、遷移的研究進(jìn)展綜述如下。

1 PLC-γ1在組織細(xì)胞增殖和遷移過(guò)程中的機(jī)制

PLC在哺乳類(lèi)動(dòng)物的各種細(xì)胞中廣泛存在,通常包含3種類(lèi)型，PLCγ、PLCβ、PLCδ，目前共發(fā)現(xiàn)16種同工酶。其中PLC-γ有2種亞型，即PLC-γ1和PLC-γ2,PLC-γ1在人體細(xì)胞中廣泛表達(dá)[1]。PLC-γ1含有X、Y、SH3、C2結(jié)構(gòu)域各1個(gè)，SH2、PH結(jié)構(gòu)域各2個(gè)，手型結(jié)構(gòu)域(EF-hand)4個(gè)，其中SH2、SH3結(jié)構(gòu)域?yàn)镻LC-γ1所特有，在其活化過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[2-3]。

PLC-γ1的活化途徑分為蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase，PTK)活化途徑和非依賴(lài)蛋白酪氨酸激酶活化途徑2種，PTK活化途徑又分為受體依賴(lài)性磷酸化途徑和非依賴(lài)性PTK磷酸化途徑。PLC-γ1的SH2、SH3結(jié)構(gòu)域通過(guò)上述任一途徑被上游信號(hào)分子激活后，作用于細(xì)胞膜上的磷脂酰肌醇4，5-二磷酸并將其分解為二酰甘油(diacylglycerol,DAG)和1,4,5-三磷酸肌醇(inositol triphosphate，IP3)，DAG可激活蛋白激酶C(Protein kinase C，PKC)，IP3可引起細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)釋放鈣離子，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂、增殖和遷移[2]?？傊琍LC-γ1在細(xì)胞的分裂、增殖、遷移的信號(hào)傳遞過(guò)程中起著橋梁性的作用，是一個(gè)關(guān)鍵的信號(hào)激酶。

2 PLC-γ1調(diào)控組織細(xì)胞增殖和遷移在生理性組織改建中的作用

PLC-γ1在哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞的增殖與遷移具有重要的生物學(xué)功能。大量研究[4-5]證實(shí)，PLC-γ1在大鼠早期生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，對(duì)胚胎腦、肝、肺、腎等[6]重要臟器細(xì)胞的增殖與分化發(fā)揮著重要作用，PLC-γ1能夠介導(dǎo)小鼠胚胎成纖維細(xì)胞的遷移。同時(shí)對(duì)人胚組織(包括軟骨、軟骨膜、骨骼肌、脊髓) PLC-γ1的表達(dá)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，PLC-γ1相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞途徑對(duì)于人早期胚胎細(xì)胞的發(fā)育、增殖也具有重要的生物學(xué)意義[7-8]。

血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2(vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR-2)是介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖的主要生長(zhǎng)因子受體，共有5個(gè)主要酪氨酸磷酸化位點(diǎn)被證實(shí),其中Tyr-1175、Tyr-801是PLC-γ1結(jié)合位點(diǎn)[9-11]。研究[9]證實(shí)，敲除小鼠VEGFR-2基因后，其胚胎會(huì)由于血島、血管內(nèi)皮細(xì)胞和造血細(xì)胞的生長(zhǎng)障礙在發(fā)育的第8.5～9.5天死亡，而當(dāng)敲除PLC-γ1基因時(shí)，小鼠胚胎也會(huì)在發(fā)育的第9天時(shí)死亡[12-13]。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)胚胎期動(dòng)脈血管的發(fā)生即通過(guò)VEGFR-2的Tyr-1175被激活后,進(jìn)一步激活胞內(nèi)的PLC-γ1來(lái)完成[14]。新近研究發(fā)現(xiàn)VEGFR-2、PLC-γ1介導(dǎo)的PKC信號(hào)通路能夠促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的增殖以增強(qiáng)新生內(nèi)膜的形成[15-16]。由此可見(jiàn)，PLC-γ1作為VEGFR-2下一級(jí)信號(hào)分子在介導(dǎo)血管壁細(xì)胞增殖促進(jìn)血管新生的過(guò)程發(fā)揮了重要作用。

3 PLC-γ1調(diào)控組織細(xì)胞增殖和遷移在病理性組織改建中的作用

在腫瘤的分子靶向治療中，PLC-γ1開(kāi)始受到越來(lái)越多的重視。腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移是癌癥患者死亡的主要原因，而PLC-γ1過(guò)表達(dá)增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲能力，大量研究表明PLC-γ1在包括大腸癌、乳腺癌等腫瘤細(xì)胞的增殖與遷移過(guò)程中扮演著重要的角色[17-18]。有學(xué)者[19]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染磷脂酞乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶2基因可抑制CBRH-7919型肝癌細(xì)胞PLC-γ1磷酸化及由胞漿向質(zhì)膜轉(zhuǎn)位，從而下調(diào)CBRH-7919細(xì)胞PLC-γ1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，因此PLC-γ1可以作為腫瘤分子診斷和靶向治療的有效靶點(diǎn)。研究[20]發(fā)現(xiàn)PLC-γ1也是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子信號(hào)途徑介導(dǎo)人類(lèi)常染色體顯性遺傳性多囊腎(autosomal dominant polycystic kidney disease，ADPKD)發(fā)病的一個(gè)關(guān)鍵信號(hào)因子。Xiong等[10]發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)VEGFR-2Y1175→PLC-γ1→Ca2+信號(hào)途徑調(diào)節(jié)Weibel-Palade小體釋放血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF),此信號(hào)通路的發(fā)現(xiàn)為血管炎癥性疾病的治療提供了新方案。

4 PLC-γ1對(duì)機(jī)械刺激應(yīng)答介導(dǎo)組織細(xì)胞增殖和遷移

目前，PLC-γ1在機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用研究尚少，Liu等[21]的研究結(jié)果提示，間歇性機(jī)械拉力能夠激活PLC-γ1進(jìn)而促進(jìn)胎肺細(xì)胞增殖。功能矯治后的髁突改建和正畸力作用下的牙周組織改建均有組織細(xì)胞增殖和遷移的發(fā)生，機(jī)械力通過(guò)刺激各種內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子的表達(dá)促進(jìn)組織改建的過(guò)程[22-23]。李雋等[24-25]采用動(dòng)態(tài)機(jī)械應(yīng)變細(xì)胞加載儀對(duì)性狀穩(wěn)定的人牙周膜細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)態(tài)牽張應(yīng)變加載后發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)PLC-γ1水平會(huì)隨著牽張應(yīng)變加載時(shí)間的延長(zhǎng)而出現(xiàn)相應(yīng)變化。新近細(xì)胞學(xué)研究證實(shí)大鼠軟骨細(xì)胞的PLC-γ1也能夠?qū)ν饨鐧C(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)答，并通過(guò)整合素β1-Src蛋白酪氨酸激酶PLC-γ1→細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶信號(hào)通路促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)合成[26-28]。然而，目前也有研究發(fā)現(xiàn)肺成纖維細(xì)胞中的 PLC-γ1 信號(hào)不能被機(jī)械牽張力激活[29]。但可以肯定的是PLC-γ1能夠介導(dǎo)牙周膜細(xì)胞及軟骨細(xì)胞對(duì)機(jī)械信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答，從而調(diào)控細(xì)胞增殖與遷移，最終促進(jìn)組織改建。

5 小 結(jié)

PLC-γ1介導(dǎo)組織細(xì)胞的增殖與遷移是一把雙刃劍，通過(guò)對(duì)其表達(dá)進(jìn)行抑制可以阻斷病理性組織改建的發(fā)生發(fā)展，因此可以將其作為某些疾病治療的分子靶點(diǎn)，而通過(guò)對(duì)其表達(dá)水平的上調(diào)能夠促進(jìn)各種組織細(xì)胞的增殖與遷移，對(duì)各種正常生理性組織改建起到促進(jìn)作用。目前，PLC-γ1已經(jīng)開(kāi)始受到口腔學(xué)者的關(guān)注，其在機(jī)械力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用也逐漸受到重視，而口腔正畸是一個(gè)頜骨和牙周組織在生物機(jī)械應(yīng)力作用下的組織改建過(guò)程，因此，PLC-γ1在正畸生物力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用將會(huì)成為正畸矯治組織改建過(guò)程中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

[1] LIAO HJ,KUME T,MCKAY C,et al.Absence of erythrogenesis and vasculogenesis in Plcg1-deficient mice[J].J Biol Chem,2002,277(11):9335-9341.

[2] XIE Z,CHEN Y,PENNYPACKER SD,et al.The SH3 domain,but not the catalytic domain,is required for phospholipase C-gamma 1 to mediate epidermal growth factor-induced mitogenesis[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,398(4): 719-722.

[3] CHUNG SH,KIM SK,KIM JK,et al.A double point mutation in PCL-γ1 (Y509A/F510A) enhances Y783 phosphorylation and inositol phospholipid-hydrolyzing activity upon EGF stimulation[J].Exp Mol Med,2010,42(3):216-227.

[4] 劉俊，胡衛(wèi)列，李清榮，等.磷脂酶C-γ1在小鼠胚胎腎組織中的表達(dá)及意義[J].臨床泌尿外科雜志，2007,22(3)：221-224.

[5] 李明，劉俊，金春華，等.磷脂酶C-γ1在胚胎及新生小鼠腦組織的表達(dá)及意義[J].中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志，2006,5(7)：658-660.

[6] CROOKE CE,POZZI A,CARPENTER GF.PLC-γ1 regulates fibronectin assembly and cell aggregation[J].Exp Cell Res,2009,315(13):2207-2214.

[7] PHILLIPS-MASON PJ,KAUR H,BURDEN-GULLEY SM,et al.Identification of phospholipase C gamma1 as a protein tyrosine phosphatase mu substrate that regulates cell migration[J].J Cell Biochem,2011,112(1): 39-48.

[8] 高燕，郭建輝，楊金偉，等.磷脂酶C-γ1在人胚胎脊髓中的表達(dá)變化[J].神經(jīng)解剖學(xué)雜志，2008,24(3)：315-318.

[9] HOLMES K,ROBERTS OL,THOMAS AM,et al.Vascular endothelial growth factor receptor-2:structure,function,intracellular signaling and therapeutic inhibition[J].Cell Signal,2007,19(10):2003-2012.

[10] XIONG Y,HUO Y,CHEN C,et al.Vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor-2 tyrosine 1175 signaling controls VEGF-induced von willebrand factor release from endothelial cells via phospholipase C-gamma1-and protein kinase A-dependent pathways[J].J Biol Chem,2009,284(35):23217-23224.

[11] UNA A,KAROLINA S,CRAIG P,et al.The Effect of bevacizumab on human melanoma cells with functional vegf/vegfr-2 autocrine and intracrine signaling loops[J].Neoplasia,2012,14(7):612-623.

[12] JI QS,WINNIER GE,NISWENDER KD,et al.Essential role of the tyrosine kinase substrate kinase substrate phospholipase C-1 in mammalian growth and development[J].Proc Natl Acad Sci USA,1997,94(7):2999-3003.

[13] KAMAT A,GARPENTER G.Phospholipase C-γ1:regulation of enzyme function and role in growth factor-dependent signal transduction[J].Cytokine Growth Factor Rev,1997,8(2):109-117.

[14] LAWSON ND,MUGFORD JW,DIAMOND BA,et al.phospholipase C gamma-1 is required downstream of vascular endothelial growth factor during arterial development[J].Genes Dev,2003,17(11): 1346-1351.

[15] SHALINI B,HIMADRI R,MOHAN B,et al.Adventitial gene transfer of VEGFR-2 specific VEGF-E chimera induces MCP-1 expression in vascular smooth muscle cells and enhances neointimal formation[J].Atherosclerosis,2011,219(1) :84-91.

[16] HUNTER I,MASCALL KS,RAMOS JW,et al.A phospholipase Cg1-activated pathway regulates transcription in human vascular smooth muscle cells[J].Cardiovasc Res,2011,90(3): 557-564.

[17] 龔玉愛(ài)，梁夯，李盼，等.磷脂酶C-γ1對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖、黏附及遷移的作用[J].臨床檢驗(yàn)雜志，2012,30(4)：289-292.

[18] XIE Z,CHEN Y,LIAO EY,et al.Phospholipase C-γ1 is required for the epidermal growth factor receptor-induced squamous cell carcinoma cell mitogenesis[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,397(2): 296-300.

[19] 李亞麗，邵彥華，劉之力，等.磷脂酰乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶2過(guò)表達(dá)抑制磷脂酶Cγ1磷酸化及轉(zhuǎn)位[J].中華肝臟病雜志，2006,14(7)：514-516.

[20] XU T,WANG TS,FU LL,et al.Celecoxib inhibits growth of human autosomal dominant polycystic kidney cyst-lining epithelial cells through the VEGF/Raf/MAPK/ERK signaling pathway[J].Mol Biol Rep,2012,(39):7743-7753.

[21] LIU M,XU J,LIU J,et al.Mechanical strain-enhanced fetal lung cell proliferation is mediated by phospholipase C and D and protein kinase C[J].Am J Physiol,1995,268(5):729-738.

[22] 姬瀟，左艷萍.前列腺素在正畸領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J].河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2010,31(2) ：243-245.

[23] 裴秀潔，林桂書(shū).大鼠正畸過(guò)程牙周組織中NOS三種同形異構(gòu)體的表達(dá)及意義[J].河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2005,26(6)： 436-438.

[24] 李雋，胥春，郝軼，等.牽張應(yīng)變作用下人牙周膜細(xì)胞內(nèi)磷脂酶C-γ1水平的變化[J].上海口腔醫(yī)學(xué)，2011，20(4)：337-341.

[25] 李雋，胥春，郝軼，等.牽張應(yīng)變對(duì)人牙周膜細(xì)胞內(nèi)磷脂酶C-γ1水平的影響[J].臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志,2012,28(11):643-647.

[26] NONG LM,YIN GY,REN KW,et al.Periodic mechanical stress enhances rat chondrocyte area expansion and migration in part through the Src-PLC-γ 1-ERK1/2 signaling pathway[J].Eur J Cell Biol,2010,89(9):705-711.

[27] REN KW,LIU F,HUANG YM,et al.Periodic mechanical stress activates integrinβ1-dependent Src-dependent PLCγ1-independent Rac1 mitogenic signal in rat chondrocytes through ERK1/2[J].Cell Physiol Biochem,2012,30(4):827-842.

[28] REN KW,MA YM,HUANG YM,et al.Periodic mechanical stress activates MEK1/2-ERK1/2 mitogenic signals in rat chondrocytes through Src and PLCγ1[J].Braz J Med Biol Res,2011,44(12): 1231-1242.

[29] BOUDREAULTF,TSCHUMPERLIN DJ.Stretch-induced mitogen-activated protein kinase activation in lung fibroblasts is independent of receptor tyrosine kinases[J].Am J Respir Cell Mol Biol，2010,43(1):64-73.