1、生長因子,本章內容,胰島素樣生長因子（IGF:insulin-like GF ）表皮生長因子（EGF:epidermal GF ）血小板源性生長因子（PDGF:platelet-derived GF）成纖維細胞生長因子（FGF:fibroblast GF）轉化生長因子（TGF:transforming GF）神經營養(yǎng)因子（neurotrophic factor ),最初發(fā)現(xiàn)的生長因子具有促進有絲分裂的作用。實際它的生

2、物學作用非常廣泛。生長因子參與組織形態(tài)學變化的調節(jié)，并對細胞分化，遷移及功能性活動具有調節(jié)作用。,生長因子與創(chuàng)傷愈合相關：,慢性創(chuàng)傷：糖尿病潰瘍 消化道潰瘍 褥瘡,生長因子的概念,能與特異性質膜受體結合，啟動快速鏈式反應，導致DNA復制和細胞分裂的多肽。,為什么必須和受體結合？,質膜將細胞同外界環(huán)境分開，只允許脂溶性 小分子通過，如類固醇類激素 不允許水溶性物質通過，如離子，無機小

3、分子，多肽，蛋白質等,細胞因子與生長因子的比較,細胞因子：免疫細胞和非免疫細胞合成分泌的調節(jié)多種細胞生理功能的小分子多肽 白細胞介素，干擾素，集落刺激因子，腫瘤壞死因子等,胰島素樣生長因子（IGF）,（1）概念： 結構與胰島素相似，調節(jié)多種細胞和組織的生長，激活和分化，由IGF-1和IGF-2兩個密切相關的小多肽組成的家族結構相似，功能復雜促進多種細胞生長激活分化,（2）合成部位：肝臟（3）內分泌模式

4、自分泌，旁分泌，內分泌的區(qū)別（4）活性：受IGF結合蛋白家族調節(jié),IGF生物化學,（1）轉錄不同，產生不同因子形式。IGF-1常見形式：70個氨基酸，3個二硫鍵IGF-2常見形式：67個氨基酸，3個二硫鍵同源性：超過60%,（2）結構與胰島素原類似： 3個分子內二硫鍵， C結構域連接 A，B兩個結構域。,IGF受體,（1）分類：IGF-1受體，IGF-2受體和胰島素受體（2）IGF-1受體：與胰島素受體結構相似，活性形

5、式：α2β2四聚體 胞外——富含半胱氨酸的α亞基 胞內——酪氨酸激酶結構域的β亞基,（3）IGF-2受體：結合IGF-2 ，可能與胚胎發(fā)育相關（4）第4種受體：混合結構 一個胰島素受體αβ二聚體 與一個IGF-1受體αβ 二聚體交聯(lián) 構成,酪氨酸激酶途徑,信號分子同細胞外結構域結合——尾部的酪氨酸殘基磷酸化

6、——不同的細胞內信號蛋白同受體尾部磷酸化部位結合后被激活——信號轉導途徑傳遞并擴大信息——激活細胞內一系列的生化反應,酪氨酸的磷酸化是關鍵蛋白質酪氨酸激酶結構域的突變體導致受體喪失生物學功能，即使受體仍然能和配體結合,IGF結合蛋白,（1）概念： 能與IGF結合，阻止IGF與受體相互作用，具有防止IGF作用失控及其他生物學功能的蛋白。 避免低血糖癥等。 為什么血清高濃度的IGF沒有出現(xiàn)嚴重的與IGF作用相關的

7、病癥？,（2）6種IGFBP，分子量不同，通常有50%的同源性。（3）IGFBP表達廣泛：BP1，BP2——肝臟 BP3——血清,生物學作用,IGF及其受體分布廣泛，刺激細胞生長和分化（G1）。,在細胞周期中，有兩次機會決定是否進入下一次細胞周期：（1）在G1期決定染色體復制是否發(fā)生，稱為 “承諾點”（2）在G2末期決定有絲

8、分裂是否發(fā)生,IGF-2 及其受體在2細胞期開始表達。 受精卵經過2h即進行第一次細胞分裂——2細胞期； 第3h——4細胞期； 第4～5h——8細胞期； 6h后——多細胞期； 18h——囊胚期 等等,,,,不同孕期的用藥特點,（一）細胞增殖早期（受精后—18天）：胚胎尚未分化，致畸作用結果為胚胎死亡，受精卵流產或存活發(fā)育成正常個體,（二）器官發(fā)生期（受精后3周-3個月）：藥物致畸敏感期（1）21-35天（高敏感期

9、）：胚胎發(fā)生形態(tài)或功能畸形。（2）34-39天：可導致無肢胎兒（3）43-47天：可導致胎兒拇指發(fā)育不全及肛門直腸狹窄（三）胎兒形成期（3個月-足月）：僅中樞系統(tǒng)或生殖系統(tǒng)可能致畸。,反應停,其他名稱：沙利度胺 太胺呱啶酮 太谷山亞胺 太咪呱啶酮治療早孕期間的孕吐反應。對孕婦無明顯毒副作用,海豹胎,海豹胎1萬余例 ——災難性事件妊娠第3--8周服用，其后代畸形發(fā)生率可高達100%，對人胚胎的致畸劑量為1毫克/千克。,藥

10、物手性拆分的重要性,反應停的致畸作用僅限于其組分中兩種互為對映體的手性分子中的一種，另一種分子是安全的。分開左旋與右旋體 ——手性藥物及其開發(fā),IGF與生長,介導生長激素的大部分促生長作用：（一）促進骨生長：刺激成骨細胞分化增殖（二）促進胚胎，兒童期生長及成年階段組 織更新和修復（三）刺激全身合成代謝作用,腎臟和生殖作用（一）引起腎臟細胞生長和功能變化（二）促進卵巢及睪丸細胞生長及維持

11、 神經元和其他作用（一）促進神經元群體的生長發(fā)育（二）促進神經營養(yǎng)作用（二）刺激損傷的外周神經元再生,表皮生長因子（EGF）,（1）概念： 主要由單核細胞及外胚層細胞合成，能刺激表皮層生長的非糖基化多肽。 生理靶標：皮膚（2）前EGF原水解加工——可溶性EGF：53個氨基酸，3個二硫鍵,EGF受體,受體通過二聚化而激活（TGF- α及其受體）（1）配體結合受體單體后，導致細胞外區(qū)域的相互作用形成二聚體

12、（2）二聚體可能是由膜蛋白在脂質雙分子層的橫向移動形成的（3）一個單體磷酸化另一個單體的自我磷酸化，使二聚體具有激活細胞質結構域的活性,激活受體酪氨酸激酶活性——受體酪氨酸自身磷酸化——激活磷脂酶C——PIP2——IP3和DG——其他蛋白激酶,Ras/MAPK通路,Ras/MAPK通路途徑開始于單體G蛋白Ras的激活，并由一連串激酶級聯(lián)反應將信號傳遞下去受體蛋白酪氨酸激酶將信號通過接應器傳給Ras，Ras經過一系列的絲/蘇氨酸

13、磷酸化，最后，被激活的MAP激酶進入細胞核對轉錄因子進行磷酸化,RasS是一種單體G蛋白，它的激活和失活與結合GTP還是GDP有關GTP被水解導致Ras的構象改變在所有的真核生物中有相似的Ras/MAPK通路最終結果是通過對核蛋白的磷酸化作用而激活轉錄,信號通路中的蛋白相互作用,一些參與信號傳導的蛋白質都有SH2和SH3結構域SH2結合位點有一個磷酸酪氨酸殘基，它能被SH2結構域識別受體上可以有多個SH2結合位點，它

14、們可以被不同信號蛋白的SH2結構域所識別,生長因子受體細胞質結構域自我磷酸化后，產生供某些蛋白質結合的SH2結合位點受體SH2位點——蛋白質結構域交叉結合性質磷酸化受體識別底物SH2靶位，底物的SH3結構域則識別級聯(lián)反應的下一個蛋白質,EGF及受體的過度表達——癌 化療——酪氨酸激酶抑制劑：PD153035,血小板源性生長因子（PDGF）,（一）概念： 主要由血小板合成，對成纖細胞，平滑肌細胞和神經膠質細胞等有促進有

15、絲分裂作用的多肽類生長因子。（二）方式——旁分泌（三）A鏈：110，125個氨基酸，3個二硫鍵 B鏈：109個氨基酸，3個二硫鍵 不同基因的產物 活性PDGF——二聚體：AA，BB，AB 2個鏈間二硫鍵 比例不同,PDGF受體和信號轉導,（一）受體結

16、構：（1）2個亞基： α，β 跨膜糖蛋白，胞內酪氨酸激酶活性（2）3種二聚體： αα ，αβ，ββ 與配體二聚體非一一相對應,PDGF與創(chuàng)傷愈合,（一）慢性損傷：糖尿病（二）正常皮膚缺乏PDGF受體表達（三）創(chuàng)傷誘導受體表達，愈合后停止,成纖維細胞生長因子（FGF）,（一）性質： 家族性：FGF-1

17、到FGF-20 結構相似性：高度同源140氨基酸 形式：與肝素或肝素黏多糖結合 作用：促進有絲分裂，趨化和血管生成,FGF受體,（一）4種：55%-72%同源 3個胞外Ig結構域，1個跨膜結構域，2 個胞內酪氨酸激酶結構域（二）受體二聚化，4種通路： （1）PLC-r：IP3和DG

18、 （2）非受體酪氨酸激酶Src （3）Crk：Shc，C3G，Cas （4）SNT-1/FRS-2：Ras/MAPK,FGF生物學作用,（一）促進細胞生長和創(chuàng)傷愈合（二）作用于胚胎發(fā)育（三）過度表達——癌,轉化生長因子（TGF）,多肽，有絲分裂原，家族性（一）TGF—α(EGF及EGF受體) 完整膜蛋白水解——可溶性TGF 與EGF高度同源——與EGF

19、受體結合 多種細胞合成 自分泌,TGF—β,（一）3種獨立的生長因子： TGF—β1，2，3（二）基因不同，同源二聚體，每個亞基含112 個氨基酸（三）多能細胞因子：抑制與促進 （1） 組織重塑 （2） 創(chuàng)傷

20、修復 （3） 造血,TGF—β受體,（一）類型：I，II，III 跨膜糖蛋白（二）I，II型：受體內源性絲氨酸/蘇氨酸蛋白 激酶活性（三）III型：無信號轉導作用,神經營養(yǎng)因子,（一）最初概念： 存在于感覺神經元周圍的微量可溶性物質，由神經元的靶細胞產生，特異地促進神經元的生長和維持。（二）概念擴

21、展： 非神經靶細胞，非神經元細胞（三）每種神經營養(yǎng)因子——特定種類的神經元細胞,神經營養(yǎng)蛋白,概論：同一基因家族： NGF，BDNF，NT-3，NT-4/5，NT-6 堿性，同源二聚體 酪氨酸激酶受體（一）神經生長因子（NGF） （1）120個氨基酸，3個鏈內二硫鍵

22、 （2）交感神經元和前腦基底膽堿能神經元 靶組織，非神經元組織合成,（二）腦源性神經營養(yǎng)因子—BDNF 分布：CNS（central nervous system ） 119個氨基酸（三）NT-3，NT-4/5，NT-6,神經營養(yǎng)蛋白受體,（一）分類： （1）低親和力受體——P75（LNGFR）（2）高親和力：大部分/所有神經營養(yǎng)因

23、 子反應 酪氨酸激酶受體 Trk A，TrK B，TrK C 近N端——富集亮氨酸（對照半胱氨酸）,Trk A：（1）NGF （2）感覺神經元，交感神經元，施萬細胞Trk B：（1）BDNF（2）兩種變異體：胞外結構相同，胞內不同TrK C：（1）N

24、T-3（2）腦部，外周,CNTF-cholinergic neuronotrophic factor 受體：通過糖基-磷酯酰肌醇鍵錨定在膜上 與IL-6受體同源GDNF-gliacyte derived nutrition factor TGF—β家族體外最強運動神經元生存因子,神經營養(yǎng)因子和神經退行性變疾病,（1）特征： 特定神經元種群死亡（2）種類： 外周神經和大腦神經病變

25、 老年癡呆，帕金森,ALS：脊髓和腦部運動神經元退行性病變周圍神經病變： 外周感覺，運動神經元退行性病變,帕金森綜合癥小知識,人腦椎體外系中有多種神經元，通過神經遞質相互調節(jié)兩對神經遞質（1）多巴胺（DA）——抑制性 乙酰膽堿（ACh）——興奮性 （2）組胺——興奮 5—羥色胺——抑制,重癥肌無力小常識,自身免疫性疾病——乙酰膽堿（ACh）受體抗體破壞