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1、肝卵圓細(xì)胞分化調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展作者:董漢華 陳孝平 張偉 靖凱 張峰【摘要】 肝卵圓細(xì)胞是存在于肝臟中的一類肝干細(xì)胞,目前已證實(shí)了它在人及多種動(dòng)物中存在。卵圓細(xì)胞來(lái)源并定位于肝內(nèi)的膽管系統(tǒng)中,具有多向分化潛能,正常時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),只有當(dāng)肝臟發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷且肝細(xì)胞再生障礙時(shí)才受到激活并大量增殖,可分化為肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞,以修復(fù)重建肝臟組織,恢復(fù)生化功能。隨著研究的深入,卵圓細(xì)胞必將在移植、生物人工肝、各種終末期肝病的治療等方面開(kāi)辟新的途徑?!娟P(guān)鍵詞】肝·卵圓細(xì)胞·基因表達(dá)調(diào)控 肝卵圓細(xì)胞被認(rèn)為是原始的兼性多能干細(xì)胞,目前普遍認(rèn)為卵圓細(xì)胞位于小葉間膽管或
2、Hering管,即終末膽管,也是門(mén)靜脈周圍肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞的過(guò)渡區(qū)域。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可以分化為肝細(xì)胞、膽管細(xì)胞、胰腺細(xì)胞、腸型上皮細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和催乳素細(xì)胞。由于肝臟卵圓細(xì)胞具備體外自我復(fù)制、克隆增殖及分化為肝細(xì)胞的能力,并可進(jìn)行體外基因修飾,因而在治療各種肝臟疾病方面具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。卵圓細(xì)胞的臨床應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一就是闡明卵圓細(xì)胞按特定的分化途徑分化的內(nèi)在調(diào)控機(jī)制。卵圓細(xì)胞的分化調(diào)控總體上可以分為細(xì)胞內(nèi)調(diào)控和細(xì)胞外調(diào)控。細(xì)胞外調(diào)控包括細(xì)胞因子及細(xì)胞外基質(zhì)調(diào)控;細(xì)胞內(nèi)調(diào)控包括轉(zhuǎn)錄因子和生命周期調(diào)控。目前國(guó)際上對(duì)肝卵原細(xì)胞的研究逐漸轉(zhuǎn)
3、移到調(diào)控機(jī)制上,本實(shí)驗(yàn)室正在做這方面的研究,本文就這方面的最新研究結(jié)果作一綜述。1 細(xì)胞外調(diào)控1.1細(xì)胞因子的調(diào)控目前研究有多種細(xì)胞因子參與了卵圓細(xì)胞的調(diào)控[1],其中包括肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(hepatocytegrowthfactor,HGF),轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforminggrowthfactor,TGF),腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor,TNF),表皮生長(zhǎng)因子(epidermalgrowthfactor,EGF),酸性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblastgrowthfactor,aFGF),干細(xì)胞因子(stemcell
4、factor,SCF),尿激酶纖溶酶原活化因子(urokinase-typeplasminogenactivator,uPA),白血病抑制因子(leukaemiainhibitoryfactor,LIF),溶血磷脂酸(lysophosphatidicacid,LPA),γ干擾素(interferonγ,IFN-γ),結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connectivetissuegrowthfactor,CTGF)及白介素-15(Interleukin-15)等。(1)HGFHGF及其配體c-met是調(diào)控肝臟生長(zhǎng)及其功能的關(guān)鍵因子。HGF單體是由728個(gè)氨基酸構(gòu)成的無(wú)
5、活性多肽,其具備活性的二聚體由α亞單位(69κD)及β亞單位(34κD)構(gòu)成。近十年研究顯示HGF能激活肝卵圓細(xì)胞,肝卵圓細(xì)胞表達(dá)HGF受體c-met,HGF通過(guò)c-met6受體與卵圓細(xì)胞結(jié)合,促進(jìn)卵圓細(xì)胞有絲分裂、增殖和遷移。20世紀(jì)90年代初,人們證實(shí)HGF由肝星狀細(xì)胞分泌,通過(guò)旁分泌對(duì)卵圓細(xì)胞的增殖、遷移和分化起作用,并隨卵圓細(xì)胞的出現(xiàn)、升高和下降而變化。Nagy[2]等給大鼠體內(nèi)輸注HGF,發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)肝卵圓細(xì)胞的增殖。Shiota等發(fā)現(xiàn),將HGF基因轉(zhuǎn)入大鼠體內(nèi)能促進(jìn)卵圓細(xì)胞的增殖。Okumoto等[3]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明了HGF通過(guò)PI3K/AK
6、T信號(hào)途徑促進(jìn)卵圓細(xì)胞增殖,也和核因子-κB(NF-κB)活性密切相關(guān),該因子的激活需要ERK1/2和P38MAPK途徑。(2)TGF-α和EGFTGF-α和EGF均是促有絲分裂因子,均能與膜受體EGFR結(jié)合,促進(jìn)卵圓細(xì)胞的增殖。Nagy等用2AAF+2/3PH模型體內(nèi)灌注EGF,發(fā)現(xiàn)其能明顯增強(qiáng)膽小管細(xì)胞及管周細(xì)胞的DNA復(fù)制以及非實(shí)質(zhì)細(xì)胞包括卵圓細(xì)胞從門(mén)管區(qū)向肝實(shí)質(zhì)的遷移[3]。(3)TGF-βTGF-β是一族多種生物活性的細(xì)胞因子,對(duì)上皮或神經(jīng)外胚層起源的細(xì)胞起抑制作用。研究表明TGFβ家族(包括TGF-β1,TGF-β2及TGF-β3)可以抑制小
7、鼠卵圓細(xì)胞系的有絲分裂。其中TGF-β1在體細(xì)胞中所占比例最高、活性最強(qiáng)、分布廣泛。TGF-β1是分子量為25κD的多肽,對(duì)卵圓細(xì)胞的增殖也有抑制作用。Park[4]研究發(fā)現(xiàn),TGF-β1由肝星狀細(xì)胞產(chǎn)生,并與卵圓細(xì)胞的增殖同步,在其凋亡時(shí)達(dá)高峰。ClarkJB研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1在體外通過(guò)間接作用抑制肝卵圓細(xì)胞集落形成。(4)TNF在2AAF/+2/3肝切構(gòu)建大鼠肝卵圓細(xì)胞增殖模型中,通過(guò)糖皮質(zhì)激素抑制TNF受體1(TNFR1)信號(hào)通路下游組件NF-κB的激活,發(fā)現(xiàn)卵圓細(xì)胞不增殖,說(shuō)明TNF是通過(guò)TNFR1調(diào)控卵圓增殖的。Knight等[5]觀察到在化
8、學(xué)誘癌劑誘導(dǎo)卵圓細(xì)胞增生的過(guò)程中TNF的水平顯著上調(diào),在該研究組建立的TNF1類