呂丹丹 蒙艷麗 安秋霞 王英巖 王偉明

（黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院·哈爾濱 150036）

表皮生長(zhǎng)因子促組織損傷修復(fù)的研究進(jìn)展*

呂丹丹 蒙艷麗 安秋霞 王英巖 王偉明**

（黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院·哈爾濱 150036）

表皮生長(zhǎng)因子（EGF），是從雄鼠領(lǐng)下腺中提取出來(lái)的一種單鏈多肽,對(duì)多種組織來(lái)源的細(xì)胞增殖有刺激作用,通過(guò)與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合而發(fā)揮促細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育及組織損傷修復(fù)等作用。隨著基因工程技術(shù)的進(jìn)展，EGF重組蛋白已廣泛用于組織損傷修復(fù)的研究。本文就 EGF促進(jìn)組織損傷修復(fù)的研究進(jìn)展作一綜述。

表皮生長(zhǎng)因子 修復(fù)

1962年choen［1］從雄鼠頜下腺中分離提取了一種可刺激神經(jīng)生長(zhǎng)的活性物質(zhì),并發(fā)現(xiàn)除對(duì)神經(jīng)細(xì)胞有作用外,如將其注入新生鼠,可使之眼瞼早開(kāi)、牙齒早萌、體重減輕和毛發(fā)生長(zhǎng)延遲,他提純了這種由53個(gè)氨基酸構(gòu)成的單鏈多肽［2］稱之為表皮生長(zhǎng)因子。證明了EGF對(duì)多種組織來(lái)源的細(xì)胞增殖有明顯促進(jìn)作用。

1 EGF的基本特性

1.1 hEGF的基因結(jié)構(gòu)及表達(dá)

hEGF編碼的基因全長(zhǎng)為130kb，位于人類4號(hào)染色體長(zhǎng)臂的25～27區(qū)，hEGF基因是個(gè)嵌合體，有15個(gè)外顯子(外顯子6～15，17～19和20～21)的編碼序列與其他蛋白的外顯編碼區(qū)域同源。外顯子8～15與低密度脂蛋白受體基因同源。外顯子6～9，15和17～19編碼8個(gè)EGF樣重復(fù)序列，其中的內(nèi)含子起著中斷編碼序列和標(biāo)記每個(gè)重復(fù)序列結(jié)尾的作用［3-4］。成熟的hEGF基因是由外顯子20和21編碼，其內(nèi)含子沒(méi)有標(biāo)記hEGF編碼區(qū)結(jié)尾的作用，外顯子21編碼著hEGF的羧基末端部分，同時(shí)也編碼前hEGF原的跨膜區(qū)部分。另外，外顯子20和21也和編碼TGF-α以及TGF-α跨膜區(qū)的基因同源［5］。因此，前hEGF原基因包含3個(gè)基因家族：1個(gè)是含有EGF樣重復(fù)序列的基因家族；1個(gè)是生長(zhǎng)因子的基因家族,包括TGF-α；還有1個(gè)是受體的基因家族，包括低密度脂蛋白受體［4］。

hEGF的mRNA序列由5600bp組成，編碼兩個(gè)疏水的跨膜序列，分別為N端和C端結(jié)構(gòu)域［6］。在hEGF的合成過(guò)程中，首先合成由1207個(gè)氨基酸組成的前hEGF原，其中前22個(gè)氨基酸為信號(hào)肽，在轉(zhuǎn)錄后很快被除去，其余的組成hEGF前體［7］。hEGF前體由跨膜的單鏈糖蛋白組成，包括胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。

hEGF廣泛分布于人體內(nèi)［8-9］，如：乳汁、血液、尿液、唾液、羊水、胃液和十二指腸中，其中胃液和腸液中含量最高。在人體中，hEGF通過(guò)自分泌和旁分泌的方式，由血小板、腎、臟、唾液腺、胰腺、十二指腸Brunner腺等合成和分泌［10］。

1.2 hEGF的理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)

hEGF是由53個(gè)氨基酸殘基組成的不可透析的單鏈多肽，分子量為6045Da,等電點(diǎn)pI為4．6，對(duì)酸、堿、熱等理化因素均較穩(wěn)定，耐受胃蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶［11］。hEGF在-20℃中能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定；在pH值為7的條件下100℃煮沸30min仍保持穩(wěn)定，但會(huì)在100℃0.1mol/LNaOH或0.2mol/ LHCL中失活［12］。hEGF中存在3個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵，由6個(gè)半胱氨酸使其整體構(gòu)象在6～20位、14～31位和33～42位氨基酸序列之間形成三個(gè)環(huán)［13-14］，這些環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以保持hEGF的穩(wěn)定性，對(duì)其生物活性的發(fā)揮有著重要作用。

2 EGF促進(jìn)組織損傷愈合作用機(jī)制

目前研究認(rèn)為,EGF促組織損傷修復(fù)作用主要通過(guò)與受體結(jié)合導(dǎo)致受體二聚體化和酪氨酸殘基磷酸化,啟動(dòng)下游信號(hào)傳導(dǎo)通路,從而發(fā)揮促細(xì)胞增殖、促細(xì)胞遷移、促細(xì)胞周期分化及促組織損傷修復(fù)的功能。

2.1 促進(jìn)細(xì)胞增殖作用機(jī)制

EGF促細(xì)胞增殖作用是通過(guò)酪氨酸殘基磷酸化作用實(shí)現(xiàn)的。磷酸化酪氨酸殘基是表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)激活的標(biāo)志,也是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)蛋白如磷脂酶C(PLC)、磷脂酞肌醇激酶3(PI-3K)、鳥(niǎo)嗦吟三磷酸激酶激活蛋白R(shí)as的結(jié)合位點(diǎn)。上述蛋白與磷酸化酪氨酸殘基結(jié)合引起下游信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活,PLC催化4,5二磷酸磷醋酞肌醇(PIPZ2)水解為1,4,5三磷酸肌醇(IP3)和二酞基甘油(DAG)，PI-3K激活PKC等。在培養(yǎng)的兔角膜表皮細(xì)胞(RCEC)經(jīng)EGF處理,發(fā)現(xiàn)3H標(biāo)記IP3含量明顯增加,而P3為PLC水解PIP2的產(chǎn)物.表明PLC在EGF參與損傷修復(fù)中發(fā)揮重要作用。

2.2 hEGF在創(chuàng)面修復(fù)中的作用

hEGF對(duì)表皮細(xì)胞的增殖和分化有重要意義，可以促進(jìn)表皮細(xì)胞增殖并刺激其分化成熟，從而推進(jìn)創(chuàng)面上皮化。EGF與細(xì)胞膜上的EGFR結(jié)合后,通過(guò)EGFR的自身磷酸化，激活磷酸蛋白激酶A和磷酸蛋白激酶C等一系列生化反應(yīng)，使得細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度升高，促進(jìn)糖酵解，提高DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成，從而促使細(xì)胞增殖。此外,EGF對(duì)多種間質(zhì)細(xì)胞包括成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞及軟骨細(xì)胞等也有較強(qiáng)的作用，可以提高肉芽組織中的細(xì)胞外大分子的合成，如DNA、RNA、蛋白質(zhì)及膠原等，達(dá)到促進(jìn)創(chuàng)面肉芽組織形成、創(chuàng)面愈合速度加快的作用。hEGF除了具有促增殖和分化的作用外,還可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞及成纖維細(xì)胞的遷移，這些細(xì)胞的遷移在創(chuàng)面愈合過(guò)程中起著重要作用。hEGF還可通過(guò)提高其他內(nèi)源性生長(zhǎng)因子如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、血小板衍生生長(zhǎng)因子、TGF-α的合成來(lái)發(fā)揮作用。

3 小結(jié)與展望

隨著對(duì)EGF研究的不斷深入,EGF在胃潰瘍、口腔潰瘍、創(chuàng)傷等創(chuàng)面的治療方面將有巨大的開(kāi)發(fā)潛力和臨床應(yīng)用價(jià)值。目前正通過(guò)rhEGF(重組人表皮生長(zhǎng)因子)基因轉(zhuǎn)染技術(shù),即通過(guò)基因工程使患者表皮細(xì)胞自身分泌生長(zhǎng)因子,將轉(zhuǎn)生長(zhǎng)因子與細(xì)胞培養(yǎng)復(fù)合移植技術(shù)結(jié)合起來(lái),可望解決大面積燒傷病人的皮膚來(lái)源缺少間題,減少手術(shù)次數(shù),加速創(chuàng)面愈合,把創(chuàng)面愈合的治療提高到一個(gè)新的水平?？梢灶A(yù)見(jiàn),通過(guò)對(duì)EGF研究的不斷深入和對(duì)EGF藥用劑型的進(jìn)一步改進(jìn),EGF將為多方面的臨床治療提供新的思路和方法。

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（2016-10-25 收稿）

國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目（81374045）黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（PC13S09）哈爾濱市應(yīng)用技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃（2014RFQYJ040）國(guó)家自然基金青年基金（81603367）

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