表皮生長因子促組織損傷修復的研究進展*

呂丹丹 蒙艷麗 安秋霞 王英巖 王偉明

（黑龍江省中醫(yī)藥科學院·哈爾濱 150036）

表皮生長因子促組織損傷修復的研究進展*

呂丹丹 蒙艷麗 安秋霞 王英巖 王偉明**

（黑龍江省中醫(yī)藥科學院·哈爾濱 150036）

表皮生長因子（EGF），是從雄鼠領下腺中提取出來的一種單鏈多肽,對多種組織來源的細胞增殖有刺激作用,通過與靶細胞上的受體結合而發(fā)揮促細胞生長發(fā)育及組織損傷修復等作用。隨著基因工程技術的進展，EGF重組蛋白已廣泛用于組織損傷修復的研究。本文就 EGF促進組織損傷修復的研究進展作一綜述。

表皮生長因子 修復

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

1 EGF的基本特性

1.1 hEGF的基因結構及表達

hEGF編碼的基因全長為130kb，位于人類4號染色體長臂的25～27區(qū)，hEGF基因是個嵌合體，有15個外顯子(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EGF樣重復序列，其中的內含子起著中斷編碼序列和標記每個重復序列結尾的作用［3-4］。成熟的hEGF基因是由外顯子20和21編碼，其內含子沒有標記hEGF編碼區(qū)結尾的作用，外顯子21編碼著hEGF的羧基末端部分，同時也編碼前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個基因家族：1個是含有EGF樣重復序列的基因家族；1個是生長因子的基因家族,包括TGF-α；還有1個是受體的基因家族，包括低密度脂蛋白受體［4］。

hEGF的mRNA序列由5600bp組成，編碼兩個疏水的跨膜序列，分別為N端和C端結構域［6］。在hEGF的合成過程中，首先合成由1207個氨基酸組成的前hEGF原，其中前22個氨基酸為信號肽，在轉錄后很快被除去，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)和胞內區(qū)。

hEGF廣泛分布于人體內［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的理化性質及結構

hEGF是由53個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pI為4．6，對酸、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，但會在100℃0.1mol/LNaOH或0.2mol/ LHCL中失活［12］。hEGF中存在3個鏈內二硫鍵，由6個半胱氨酸使其整體構象在6～20位、14～31位和33～42位氨基酸序列之間形成三個環(huán)［13-14］，這些環(huán)狀結構可以保持hEGF的穩(wěn)定性，對其生物活性的發(fā)揮有著重要作用。

2 EGF促進組織損傷愈合作用機制

目前研究認為,EGF促組織損傷修復作用主要通過與受體結合導致受體二聚體化和酪氨酸殘基磷酸化,啟動下游信號傳導通路,從而發(fā)揮促細胞增殖、促細胞遷移、促細胞周期分化及促組織損傷修復的功能。

2.1 促進細胞增殖作用機制

EGF促細胞增殖作用是通過酪氨酸殘基磷酸化作用實現(xiàn)的。磷酸化酪氨酸殘基是表皮生長因子受體(EGFR)激活的標志,也是細胞內信號蛋白如磷脂酶C(PLC)、磷脂酞肌醇激酶3(PI-3K)、鳥嗦吟三磷酸激酶激活蛋白Ras的結合位點。上述蛋白與磷酸化酪氨酸殘基結合引起下游信號傳導通路的激活,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)的兔角膜表皮細胞(RCEC)經(jīng)EGF處理,發(fā)現(xiàn)3H標記IP3含量明顯增加,而P3為PLC水解PIP2的產物.表明PLC在EGF參與損傷修復中發(fā)揮重要作用。

2.2 hEGF在創(chuàng)面修復中的作用

hEGF對表皮細胞的增殖和分化有重要意義，可以促進表皮細胞增殖并刺激其分化成熟，從而推進創(chuàng)面上皮化。EGF與細胞膜上的EGFR結合后,通過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，使得細胞內的鈣離子濃度升高，促進糖酵解，提高DNA、RNA和蛋白質的合成，從而促使細胞增殖。此外,EGF對多種間質細胞包括成纖維細胞、血管內皮細胞、血管平滑肌細胞及軟骨細胞等也有較強的作用，可以提高肉芽組織中的細胞外大分子的合成，如DNA、RNA、蛋白質及膠原等，達到促進創(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,還可促進內皮細胞、上皮細胞及成纖維細胞的遷移，這些細胞的遷移在創(chuàng)面愈合過程中起著重要作用。hEGF還可通過提高其他內源性生長因子如血管內皮生長因子、血小板衍生生長因子、TGF-α的合成來發(fā)揮作用。

3 小結與展望

隨著對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發(fā)潛力和臨床應用價值。目前正通過rhEGF(重組人表皮生長因子)基因轉染技術,即通過基因工程使患者表皮細胞自身分泌生長因子,將轉生長因子與細胞培養(yǎng)復合移植技術結合起來,可望解決大面積燒傷病人的皮膚來源缺少間題,減少手術次數(shù),加速創(chuàng)面愈合,把創(chuàng)面愈合的治療提高到一個新的水平?？梢灶A見,通過對EGF研究的不斷深入和對EGF藥用劑型的進一步改進,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）

國家自然基金面上項目（81374045）黑龍江省應用技術研究與開發(fā)計劃項目（PC13S09）哈爾濱市應用技術研究與開發(fā)項目計劃（2014RFQYJ040）國家自然基金青年基金（81603367）

** 通訊作者