摘要:近年來,隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及基于基因調(diào)控水平的研究,使得我們對PDGF/PDGFR在發(fā)育中的作用了解更加深入。本文在現(xiàn)有國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上,對PDGF/PDGFR在發(fā)育方面的作用進(jìn)行綜述。
關(guān)鍵詞:PDGF ;受體; 發(fā)育
血小板衍生化生長因子(Platelet-derived growth factor ,PDGF)是由血小板釋放的,具有強大的促進(jìn)細(xì)胞分裂活性并參與細(xì)胞的增殖、遷移、生存及凋亡過程[1-2]。
1 PDGF/PDGFR在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的作用
在哺乳動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system,CNS)中,少突膠質(zhì)細(xì)胞位于神經(jīng)突觸周圍,主要形成CNS的髓鞘并營養(yǎng)和保護(hù)軸突。這種少突膠質(zhì)細(xì)胞由表達(dá)有PDGFR-a的祖細(xì)胞O2A分化而來,它在小鼠胚胎發(fā)育的第12.5 d就開始出現(xiàn)在神經(jīng)上皮的室周區(qū),并在第12.5~15.5 d增殖、遷移并參與形成神經(jīng)管及脊髓[3]。研究顯示在PDGF-A缺失和PDGFR-a突變的小鼠胚胎中,O2A的增殖明顯受到抑制[4]。此外,轉(zhuǎn)基因過表達(dá)PDGF-A的脊髓神經(jīng)元能夠在胚胎發(fā)育的第13~17 d劑量依賴性的促進(jìn)O2A的增殖[3-4]。同樣,在PDGFRA突變的小鼠中,O2A的遷移也受到抑制。以上研究說明在PDGF信號缺失的情況下少突膠質(zhì)細(xì)胞及其前體細(xì)胞的增殖和遷移受阻。PDGFR-a參與了動物CNS發(fā)育,而出生后PDGF-B及PDGFR-β亦能夠參與神經(jīng)元生長,但其具體作用機制有待進(jìn)一步研究。
2 PDGF/PDGFR在血管發(fā)育中的作用
血管發(fā)育中主要有兩種細(xì)胞的參與,一種是血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs),另一種是周細(xì)胞。實驗表明,血管的發(fā)育需要PDGF-B/ PDGFR-β的參與。如,PDGF-B和PDGFR-β基因敲除的小鼠在圍產(chǎn)期就會因過度出血、血管減少及血管形成不完全而死亡;在小鼠胚胎中, PDGF-B能夠促進(jìn)表達(dá)有PDGFR-β的VSMCs及周細(xì)胞的增殖和遷移并形成新的血管內(nèi)皮芽生;體外實驗中,PDGF-AA,BB,CC均可以直接誘導(dǎo)血管的芽生及血管內(nèi)皮的形成,但PDGF的這種作用在體內(nèi)還未進(jìn)行驗證。盡管數(shù)據(jù)顯示VSMCs及周細(xì)胞的增殖和遷移需要PDGFR-β,但通過對基因敲除的胚胎進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):PDGF-B/ PDGFR-β信號受阻后對某些VSMCs并沒有影響。
3 PDGF/VEGF信號對胚胎造血細(xì)胞的作用
通過對果蠅胚胎造血細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),其遷移需要有PDGF/VEGF受體(PVR)信號的參與,并且這種胚胎造血細(xì)胞是果蠅血細(xì)胞的前體。對脊椎動物的研究顯示,PDGFB/ PDGFRB敲除的小鼠胚胎因造血細(xì)胞的遷移受阻而表現(xiàn)出一定的造血缺陷,但肝移植實驗證明:PDGF-B/PDGFR-β信號在胚胎造血干細(xì)胞遷移和分化中并不是必需的。
4 PDGF/PDGFR對神經(jīng)嵴的作用
小鼠神經(jīng)嵴細(xì)胞的發(fā)育需要有PDGFR-a的參與。若其神經(jīng)嵴細(xì)胞中PDGFR-a缺失會導(dǎo)致上顎的形成受阻、鼻面分離、骨骼和軟骨發(fā)育缺陷及胸腺變小?;蛩綔p少PDGFR-a的表達(dá)及條件性的減少神經(jīng)嵴細(xì)胞中PDGFR-a表達(dá)的胚胎會表現(xiàn)出嚴(yán)重的心臟發(fā)育缺陷。
5 PDGF/PDGFR在器官發(fā)育過程中的作用
早期,PDGF促進(jìn)間質(zhì)的生成:胚胎早期睪丸、腎、腸、皮膚及肺的發(fā)育需要PDGFR信號介導(dǎo)的間質(zhì)生成的參與。早期器官發(fā)育結(jié)束后,PDGF對表達(dá)有PDGFR的細(xì)胞發(fā)揮促遷移和分化的作用,這提示在后期PDGFR對器官的形態(tài)形成具有誘導(dǎo)或支持作用。
通過對PDGFR-a缺失的小鼠胚胎表型分析發(fā)現(xiàn):在體節(jié)和骨骼發(fā)育過程中,PDGF也同樣發(fā)揮著重要的作用。PDGFR-a缺失的小鼠胚胎其體節(jié)比野生型小鼠的體節(jié)小。此外,實驗數(shù)據(jù)顯示:PDGF在骨骼的生長中能夠誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞的分化。PDGF-AA及-BB是促軟骨生成的物質(zhì),它能促進(jìn)軟骨細(xì)胞分化但和其增殖無關(guān)。
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