血小板源性生长因子在创伤修复中的作用及其研究进展
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生长因子对皮肤缺损修复的研究进展李中心 袁义伦 蒋振营郑州市第一人民医院骨科 郑州 450004【关键词】 生长因子;皮肤缺损修复;研究【中图分类号】 R628 【文献标识码】 A 【文章编号】 167325110(2008)1020122202 皮肤缺损常由外伤、手术创面不愈合、压疮、糖尿病坏疽、溃疡等引起,在临床上非常多见,治疗较难。
当前较常用的治疗方法有皮肤移植、局部外用生肌药等,但效果常常不能令人满意。
近年来随着对生长因子研究的日益深入,应用生长因子修复皮肤缺损正逐步走向临床。
皮肤缺损形成后,创面修复主要包括肉芽组织增生、创面再上皮化及瘢痕形成与创面愈合改建等过程。
现代医学认为,皮肤缺损修复是多种细胞、生长因子和细胞外基质之间相互作用复杂的动态过程,创面愈合的各个阶段都有生长因子的参与和调控,与以下几种生长因子关系较为密切:血小板源性生长因子(PD GF)、人类的转化生长因子β(T GF2β)、碱性成纤维细胞生长因子(bF GH)、表皮细胞生长因子(ECG)。
目前认为生长因子的作用机制主要为[1]:(1)趋化作用,吸引炎性细胞和成纤维细胞进入伤口;(2)促进细胞增殖;(3)促进伤口的血管化;(4)对细胞外基质的产生和降解有调节作用;(5)诱导邻近细胞合成细胞因子。
本文就以上这些生长因子的研究近况综述如下。
1 血小板源性生长因子PD GF是一种多肽生长因子,最早是从人血小板中分化提纯而来,是最早发现的生长因子之一[2]。
PD GF是由A、B两条亚基通过二巯键相互聚合形成的二聚体。
机体内PD GF有三种异构体形式:PD GF2AA、PD GF2BB及PD GF2AB。
三种PD GF功能不完全相同,其中PD GF2BB和PD GF2AB在促进结缔组织来源细胞的有丝分裂方面作用可能更强一些。
人血小板中常见的形式是AB(70%)型和BB(30%)型。
PD GF具有广泛的生物学活性,它作用于靶细胞膜上的相应受体,产生一系列生物学效应。
血小板源性生长因子(专业知识值得参考借鉴)一概述血小板源性生长因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)是一种可刺激结缔组织增生的常见肽类调节因子,由骨髓巨噬细胞合成,贮存于血小板Q颗粒中。
PDGF是碱性糖蛋白,分子量为28~35kD,是由两亚基(A链和B链)通过二硫键结合而成的两条多肽链的二聚体。
PDGF 是一种重要的促细胞分裂剂,能刺激血管平滑肌细胞、成纤维细胞、胶质细胞等多种细胞的分裂和增殖,对个体发育、细胞分化具有调节作用,在创伤愈合中作用突出。
二家族及受体1.家族PDGF家族有两个主要成员:PDGF和血管内皮细胞生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF),二者有相似的结构,但结合不同的受体,产生不同的作用。
PDGF主要作用于间质细胞如成纤维细胞,神经胶质细胞,而VEGF则作用于内皮细胞。
(1)PDGF最初是从血小板分离的,内皮细胞、血管平滑肌细胞、激活的单核细胞和巨噬细胞等均能产生PDGF,由两条不同的多肽链组成,由二硫键连接成二聚体,二聚体不同的组合形成三个异构体即PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB。
(2)VEGF是一种肝素结合蛋白,由二硫键连接的相同亚基构成二聚体,由培养的垂体细胞分泌,是促血管生成剂,也是创伤修复中的重要因子之一,对血管内皮细胞具有选择性刺激、具有结合肝素的能力和促血管生成作用。
2.受体PDGF有两种不同的受体称为α和β,是跨膜的糖蛋白,在细胞外受体结合区共有5个免疫球蛋白样的区域,在细胞质区域有酪氨酸蛋白激酶。
受体α识别PDGF-AA和PDGF-BB,所以可以高亲和力地结合3种PDGF异构体。
受体β识别PDGF-BB,只能高亲和力地结合PDGF-BB,低亲和力地结合PDGF-AB,不结合PDGF-AA。
受体结合PDGF后形成二聚体形式,会出几种不同的情形,两种受体介导的细胞效应也不同,所以结合后的效应由受体的类型决定。
医学中的生长因子治疗方法生长因子是一种生物活性分子,能够促进细胞增生、分化和生长,对于组织修复和再生至关重要。
在医学领域中,生长因子具有重要的应用价值,可以通过生长因子治疗方法帮助患者实现治疗效果的提升。
本文将结合临床实践,全面探讨医学中的生长因子治疗方法。
一、历史和发展生长因子的研究始于上世纪50年代,当时研究人员从小鼠唾液中分离出了一种能促进肉芽组织生长的生物活性物质,后称为表皮生长因子(EGF)。
之后,细胞因子、骨形态发生蛋白等生长因子相继被发现。
近年来,研究人员从体内细胞的培养液、动物组织及生物工程技术中获取生长因子,并根据其生物活性模拟人体内的生理环境,对其进行适度的改造和调节,以期在临床治疗中发挥更好的作用。
二、生长因子在医学中的应用1. 皮肤修复EGF是一种由上皮细胞产生的生长因子,可以促进上皮细胞的增殖和愈合。
应用EGF可以提高细胞合成二元酸的能力,促进上皮细胞的再生和修复,达到改善皮肤质量、缩小毛孔、淡化色斑等效果。
目前,EGF已经被广泛用于各种类型的皮肤修复中,例如光子嫩肤、脉冲光皮肤修复等。
2. 伤口愈合GF是血小板分泌的生长因子,能够加速伤口愈合和修复。
在治疗慢性溃疡、烧伤、创伤等伤口时,通过GF的局部施用或全身注射,可以促进伤口愈合和组织修复,缩短患者的痛苦期和恢复期。
3. 骨折愈合当骨折发生时,由于损伤而引起局部的缺氧、酸性环境和炎症反应,这些因素影响了细胞生长和骨组织再生。
此时应用骨重建生长因子(BMP)等生长因子,可以促进骨细胞增殖、调控骨再生和硬化,使临床治疗效果得到大幅度提升。
三、生长因子治疗方法的优势生长因子在医学中的应用越来越广泛,这与它的优势密不可分。
首先,生长因子的自然来源广泛,例如人体内、动物和细胞培养液中,能够满足临床需要并且相对经济。
其次,生长因子具有生物活性,因此可以针对疾病特点对生长因子进行定制化的设计和调节。
最后,生长因子治疗方法通常比较简单实用,生长因子通过注射或局部施用的形式进行使用,在临床上具有广泛的应用价值。
prp在创面修复方面的应用PRP在创面修复方面的应用创面修复是医学领域中一个至关重要的课题,它关系到众多患者的康复和生活质量。
随着科技的不断发展,PRP(富血小板血浆)作为一种新型的治疗方法,已经在创面修复方面取得了显著的效果。
本文将从PRP的原理、应用、优势以及未来发展等方面进行阐述,以期为读者提供全面而深入的了解。
我们来了解一下PRP的原理。
PRP是从患者自身血液中提取的一种血小板富集物质,它含有丰富的生长因子和细胞因子,能够促进创面愈合和组织再生。
在创面修复过程中,PRP可以通过释放这些生长因子和细胞因子,促进血管生成、增强细胞增殖和修复受损组织,从而加速创面愈合,减少感染和疤痕形成的风险。
PRP在创面修复中的应用非常广泛。
首先,它可以用于各种类型的创面,包括手术切口、烧伤创面、溃疡等。
无论是急性创面还是慢性创面,PRP都可以发挥作用。
其次,PRP还可以用于创面修复的各个阶段。
在创面初期,PRP可以促进血管生成和纤维母细胞的移植,加速创面愈合。
在创面愈合过程中,PRP可以减少疤痕形成,并促进组织再生。
此外,PRP还可以用于复杂创面的修复,如创面感染、难以愈合的创面等。
与传统的创面修复方法相比,PRP具有许多优势。
首先,PRP是从患者自身血液中提取的,不存在免疫排斥的问题,减少了患者的痛苦和风险。
其次,PRP可以加速创面愈合,减少感染和疤痕形成的风险,缩短康复时间。
此外,PRP还可以促进组织再生,改善创面的功能和外观。
综上所述,PRP在创面修复中具有明显的优势,有望成为未来创面修复的重要方法之一。
然而,PRP在创面修复中还存在一些挑战和限制。
首先,PRP的制备过程相对复杂,需要专业的设备和操作技术。
其次,PRP的疗效存在一定的差异性,不同患者的反应可能不同。
此外,PRP的应用范围和适应症仍需进一步研究和探索。
因此,未来需要加强对PRP 的研究,优化其制备方法,明确其应用范围和适应症,以提高创面修复的效果和质量。
生长因子在组织修复和再生中的作用机理分析引言:生长因子是一类可以促进细胞生长和分化的蛋白质,它在组织修复和再生过程中起着重要的作用。
本文将对生长因子在组织修复和再生中的作用机理进行分析,以加深我们对其作用的理解,并为组织工程和临床治疗提供更好的指导。
一、生长因子的分类及功能生长因子根据其作用机理和特点可以分为多种类型,如纤维母细胞生长因子(FGF)、表皮生长因子(EGF)、血小板源性生长因子(PDGF)等。
这些生长因子在细胞增殖、分化、迁移、凋亡等方面起着重要的调控作用。
抗炎作用:生长因子可以抑制炎症反应,减少炎症细胞的活性,促进炎症部位的修复。
促进细胞增殖:生长因子可以刺激细胞分裂,促进细胞增殖,从而加速受损组织的修复和再生。
细胞迁移:生长因子可以引导受损组织中的细胞迁移,并形成新的组织。
促进血管生成:生长因子可以促进新血管的生成,提高氧气和营养物质的供应,有助于受损组织的修复。
抑制瘢痕形成:生长因子可以减少瘢痕形成,促进受损组织的正常修复和再生。
二、生长因子的作用机制1. 细胞表面受体信号传导生长因子通过与细胞表面受体结合,触发一系列信号传导途径,转导到细胞内,引发一系列生物学效应。
这些信号传导途径包括RAF/MEK/ERK、PI3K/AKT/mTOR等,这些途径的激活调控了细胞增殖、迁移、分化等关键过程。
2. 转录调控生长因子通过激活特定的转录因子,调控Gene的表达,从而改变细胞的功能。
例如,纤维母细胞生长因子(FGF)通过转录因子c-Fos、c-Jun的激活,促进细胞增殖和细胞外基质的降解。
3. 组织特异性不同类型的生长因子在不同组织中表现出组织特异性的作用。
例如,表皮生长因子(EGF)在皮肤和上皮组织中发挥重要作用,而血小板源生长因子(PDGF)对血管平滑肌细胞的增殖和迁移有重要调控作用。
三、生长因子在组织修复中的应用生长因子的应用已经在组织工程和临床中取得了显著的进展。
下面是一些常见的应用案例:1. 伤口修复应用激活细胞增殖和血管生成的生长因子,可以促进创面的修复。
・综述・血小板源性生长因子在创伤修复中的作用及其研究进展孙峰,沈国良苏州大学附属第一医院烧伤整形外科,江苏苏州215006【摘要】本文对血小板源性生长因子(Plateletderivedgrowthfactor,PDGF)在创伤修复中的作用及其研究进展进行了综述。
文中重点叙述了:1.PDGF分子生物学(PDGF的分子结构、PDGF的受体、PDGF的产生与作用方式、PDGF的生物学作用);2.PDGF相关基因的转录与调控;3.PDGF与疾病的关系;4.PDGF在创伤修复中的作用;5.PDGF与基因治疗。
指出:PDGF作为损伤修复因子,在组织修复中发挥了极为重要的作用,但存在诸如生物半衰期短、易灭活、生物利用度低、创面释放的非持续性等缺点,因此,对其有待进一步研究与阐述。
【关键词】血小板源性生长因子(PDGF);基因治疗;组织修复;研究【标识符ldoi:10.3969/j.issn.1001一cr726.20lO.01.004TheRoleofPlatelet—derivedGrowthFactorintheRepairingPeriodofTraumaticWoundandItsResearchPro-gress.SUN死增,SHEN‰一liang.Dept.ofBumandPlasticSurgery,theFirstHospitalaffiti疵aSur,houUniversi-ty.Suzhou伍竹,五angsuProvince,215006,China.【Abstract】TheroleofPlatelet—derivedGrowthFactor(PDGF)inthempfifingperiodoftraumaticwoundanditsresearchprogresswerereviewedinthepaper.Thispaperfocusesin:1.PDGFMolecularBiology(includingitsmolecularstructure,receptor,generationandmodeofaction,bioleOcaleffectI)2.PDGE—relatinggenetranscriptionandregula—tion.3.TherelationofPDGEanddi¥ease¥.4.TheroleofPDGFinthewoundrepairing.5.PDGFandgenetreatmenLTheauthorspointedout:PDGFisoneoffirstappearedfactorsinthewoundhealingperiod.Asarepairfactor,PDGFhasplayedanextremelyimportantroleinthetissuerepairperiod,butthemorecomplexmechanismofpromotingwoundheal-ingisnotyetdear.Thoughitsbiologicalproductshadbeenputintoclinicalapplication.thereweI_esomeshortcomingsin-eludingshorterbiologicalhalf—life,easytoinactivate,lowerbioavailability,thereleaseofnon—persistentfromwounds.Hencethefurtherstudyandpresentationareneeded.【Keywords】PDGF;Genetreatment;tissuerepair;Research创伤后的组织修复是个复杂的过程,其中包括多种细胞、细胞因子和细胞外基质之间错综复杂的网络作用。
细胞因子在创伤后组织修复过程中具有重要作用.它们可以调节创伤修复过程中的多种细胞反应。
影响细胞增殖、迁移、细胞外基质合成和释放等。
细胞因子,特别是生长因子含量减少将影响创伤愈合过程,局部应用有活性的生长因子则可以显著促进其创伤愈合过程。
血小板源性生长因子(Plateletderivedgrowthfactor,PDGF)是创面愈合过程中较早出现的生长因子之一,对组织修复起到了极为重要的作用,它是多种细胞的主要有丝分裂17刺激原,可以调节细胞生长与分化并诱导分泌其它细胞因子,促进细胞基质成分的合成,在组织修复、胚胎发育、免疫以及多种常见疾病中起着重要作用,特别是对一些慢性难愈性伤口,如糖尿病溃疡、慢性静脉性溃疡、压疮、放射性溃疡等,PDGF均有明显促进愈合的作用。
目前已成为人们普遍关注的研究热点之一。
本文就PDGF在创伤修复中的作用及其研究进展作一综述。
1.PDGF的分子生物学I.1.PDGF的分子结构:血小板源性生长因子属糖[基金项目]国防基础科研计划基金资助项目(2003044):放射烧伤的基础与l临床研究。
万方数据18生国缝笾刨瘟苤盍!Q!壁生筮丝鲞筮!塑堡!曼bi!塑!』型丛迪里婴!虫鱼塾壶堡旦!塑垫!Q:!吐丝:丛生!蛋白二聚体(分子量27000—35000)家族。
1973年Ross【11在人血清中发现PDGF,因来源于血小板而得名。
它首先被认为是由激活的血小板d颗粒释放的主要丝裂原。
随后研究发现,PDGF—B链与病毒癌基因v—sis几乎一致,这首次提出了内源生长因子的产生与恶性转变之间存在着必然的联剩21。
迄今为止,已有4种PDGF多肽亚单位PDGF—A、PDGF—B、PDGF—C和PDGF—D被鉴定。
这些亚单位经二硫键二聚化形成同型二聚体PDGF—AA、PDGF—BB、PDGF—CC、PDGF—DD和异二聚体PDGF—AB旧“J。
PDGF亚单位间存在较大的同源性,但它们被位于不同染色体上分隔的基因所编码。
1.2.PDGF的受体:PDGF受体由细胞N端PDGF特异性识别结构域、中间单链顺序跨膜的疏水结构域以及细胞C端具有酪氨酸蛋白激酶活性的结构域组成,主要有仅和B两种形式。
在PDGF成员中,PDGF—AA能与a仅受体亚单位结合,PDGF—AB、CC可与a仅、pB受体亚单位结合,PDGF—DD能与仅o【、BB受体亚单位结合,PDGF—BB则能与Or.Or、仅p、pp三种受体亚单位结合∞J。
1.3.PDGF的产生与作用方式:许多组织和细胞都表达PDGF,如肌肉、神经、脉管系统和上皮类细胞。
除胚胎发育过程外,PDGF的组成型表达在这些细胞内是罕见的。
在某些情况下,如创伤、炎症以及暴露于可溶性致有丝分裂因子(生长因子、细胞因子及其他致有丝分裂因子),可见PDGF的组成型表达。
PDGF在生理情况下存在于血小板的仅颗粒内,当血小板与凝血酶、胶原、ADP等接触时便聚集脱颗粒而将PDGF释放入血。
此外,单核巨噬细胞系统、内皮细胞、血管平滑肌细胞、胚胎癌细胞等也可合成释放PDGF。
表皮角朊细胞是皮肤中PDGF的一个重要产生细胞,角朊细胞无PDGF受体,人角朊细胞亦可合成和分泌PDGF多肽分子,双羟维生素D3可促进其合成,肉豆寇沸波酯(PMA)可抑制其合成,角朊细胞合成的PDGF是真皮修复的介质。
成纤维细胞有PDGF受体,成纤维细胞可能由于翻译阻抑的原因而不能合成和分泌PDGF,但可测到在成纤维细胞中低水平的PDGF—B链mRNA的表达。
有研究表明,低氧可刺激肺动脉内皮细胞PDGF—B链mRNA表达及PDGF分泌释放,促进肺动脉平滑肌细胞(PASMC)增殖。
此外,平滑肌细胞还可通过自分泌产生的PDGF促使其自身的大量增殖。
PDGF—BB是血管平滑肌细胞最强的致有丝分裂原和趋化因子,同时具有收缩血管的作用。
PDGF不仅由血小板释放,还可由血管内皮细胞、平滑肌细胞等间叶细胞产生。
PDGF通过与血管平滑肌细胞表面特异的PDGF受体结合促进血管平滑肌细胞的增殖,能产生有创伤修复作用的PDGF的细胞及其诱发因素怕J。
PDGF能加快细胞分裂增殖。
PDGF和靶细胞作用时,与其相应的受体结合后,激活磷脂酶C,促使磷脂酰肌醇二磷酸生成二酰基甘油和肌醇三磷酸,增加细胞内Ca2+浓度,进而使静患细胞的G。
/G。
期进入S期,合成新的DNA,然后进入G2期,发生有丝分裂。
经典的细胞生物学认为,从细胞周期的G,期到S期之间存在着决定细胞生长控制点,在该点有多种蛋白成分参与调控细胞的有丝分裂,这枣}蛋白成分统称为“U蛋白”。
PDGF—AB作为一种重要的有丝分裂原可能也是通过此途径起作用。
PDGF滞留的生物学功能至今仍令人迷惑,有研究显示,成纤维细胞所表达的PDGF—BB主要是以滞留在细胞上的形式存在,滞留在细胞表面的PDGF—BB可对其毗邻细胞发生作用,可能还包括促进自分泌。
不管怎样,PDGF作为众多生长因子家族成员之一,其具体作用方式可能多种多样,有自分泌和旁分泌作用,亦有直接或间接的作用,即可以通过调节其他生长因子如肿瘤坏死因子(TGF)一a、B和表皮生长因子(EGF)等的分泌起作用。
胰岛素样生长因子(IGF)一1能促进蛋白的合成及组织生长,有研究发现,PDGF和IGF—l在不同的组织修复模型上具有协同作用。
即使如此,PDGF的具体作用机制仍不是很清楚,尚待进一步研究予以阐明。
1.4.PDGF的生物学作用【71:PDGF是血清间质细胞的主要有丝分裂原、趋化和生长因子。
在低浓度时,PDGF主要表现为对中性粒细胞、单核一巨噬细胞和成纤维细胞等的趋化作用,高浓度时具有有丝分裂原样作用。
1.4.1.趋化性:PDGF对成纤维细胞、平滑肌细胞和中性粒细胞具有趋化性,这在创伤修复中极为重要。
1.4.2.促细胞分裂效应:能刺激多种细胞如血管万方数据生国缝笾剑痃盘查垫!Q生筮丝鲞筮!翅堡!垡!i!!墅』!!婴生堂曼!璺望受业!垫鱼塾!鲤!望!!堡垫!Q,!丛12:盟垒119平滑肌细胞、成纤维细胞、胶质细胞的分裂增生,通过刺激胶原合成和胶原酶的活化作用调节胞外基质的更新,进而调节DNA合成和细胞裂解、增殖。
1.4.3.血管收缩效应:PDGF—BB是血管平滑肌细胞最强的致有丝分裂原和趋化因子,同时具有收缩血管的作用。
在克分子浓度的基础上。
1toolPDGF收缩大鼠主动脉的作用较血管紧张素Ⅱ的作用还要强烈¨1。
2.PDGF相关基因的转录与调控L9jPDGF基因表达的调控存在于诸如基因转录、RNA剪接、mRNA稳定性、翻译以及蛋白质更新等许多不同的水平。
基因转录率的调节几乎肯定是该调控的一个主要部分;同时,对于提供适时性和所要求特异性细胞所发生的PDGF的变化多端的作用而言,基因转录率的调节是极其复杂的。
这种复杂性提示存在一种高度的调节障碍潜能,导致PDGF在诸如癌症、动脉粥样硬化、软组织纤维化等病理过程中的不适当表达E10-11]。