重量级生长因子——表皮生长因子(EGF),及其受体

 

在《你不知道的VEGF检测》一文中,我们给大家简单介绍了血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth Factor,VEGF)这种生长因子,现在我们再给大家科普另外一种重量级的生长因子-表皮生长因子(EGF),为啥是它是重量级的呢?我们一起来看看:

 

表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)是最早发现的生长因子, 对调节细胞生长、 增殖和分化起着重要作用。表皮生长因子是一种小肽。在人类,表皮生长因子蛋白有53个氨基酸残基,三个二硫键,质量6千道耳顿。多肽中没有丙氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸。它有三个二硫键,这些二硫键是它具有生物活性所必需的,如加入琉基试剂和尿素,则EGF失活,肽链上的巯基可在空气中自然氧化而完全恢复活性。

 

表皮生长因子(EGF)

 

发现历程

1962年,美国科学家Cohen博士发现了决定皮肤年龄的“表皮生长因子 ”EGF (Epiderma lGrowth Factor)。并进一步证实:EGF的缺失,是导致皮肤衰老的根本原因,给皮肤补充EGF,可以使衰老的皮肤再年轻。从此,皮肤年轻与衰老的奥秘被揭开,人类再年轻的梦想变成现实。1986年12月10日,Cohen博士因此获得了诺贝尔奖。

 

现代研究发现,传统的化妆品只是对皮肤外在营养的补给和对衰老皮肤进行遮盖,无法阻止皮肤的衰老。而EGF加速新细胞的生成,增加新细胞的数量,将死皮层推动并逐渐脱落,保持肌肤细嫩光滑。同时促进皮肤各种细胞的新陈代谢,增强皮肤弹性,减少皮肤皱纹和防止皮肤衰老的作用。在美容界有“美丽因子”之称。

 

hEGF广泛存在人体多种组织,具有促进角化细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞等细胞的生长作用。对内皮细胞和成纤维细胞有趋化刺激作用,使其迁移向受损部位,还可促进成纤维细胞产生胶原蛋白,在创伤修复中有一定的作用,但因组织中EGF的含量普遍较低,即使所有积累在创面的内源性EGF均能与受体结合,其分子环境中的EGF仍达不到最适水平,难以满足细胞增殖和肉芽组织发育的最大需要。

 

随着基因工程技术的发展,重组人表皮细胞生长因子(recombinant human epidermal growth factor,rhEGF)已成为一种用于多种创面治疗药物。rhEGF是通过人工合成的表皮生长因子(EGF)基因片段在大肠杆菌表达系统进行有效表达而获得的可促进多类细胞生长的多肽类物质,其活体结构与天然产物高度一致。具有广泛的促进细胞增殖和组织再生的生物学活性,对体表创伤、烧伤和溃疡等创面的治疗具有较大的临床应用价值,rhEGF与使创面度加快的事实充分证明其具有重要的临床意义。

 

咋样,确实很流弊吧?现在我们再来说说他的家谱:

 

表皮生长因子(EGF)是一类重要的生长因子,是类EGF大家族的一个成员。自1962年Cohen报道发现EGF以来,30多年的时间里已经先后发现了EGF、TGF-α、HB-EGF、AR(amphiregulin)、BTC(betacellulin)、NGR(neuroregulin)、HRG(heregulin)与EPR (epiregulin).它们在一级结构上有30%左右的同源性,分子内完全保守的三对二硫键使得这些分子具有相似的空间构象。它们都能与EGF受体结合,并且它们的生物学功能也表现出一定的相似性。因此现在已经把它们归纳为一个家族,称为EGF家族.该家族成员中的BTC、NRG和EPR是近些年发现的。此外,随着大量蛋白质分子的序列被测定,发现在许多分子中存在着类似EGF的结构域。

 

EGF是由50-60个氨基酸分子组成的肽链,链中含有6个半胱氨酸分子,半胱氨分子间形成稳定的双硫键。使整条肽链成为三个环联部分的活性物质。它是一种广泛存在于人或其它动物体内的小分子多肽,极微量即能强烈刺激细胞生长、抑制衰老基因的出现,延缓表皮细胞衰老。他通过与其受体相结合发挥作用。表皮生长因子通过与细胞表面的受体表皮生长因子受体(EGFR)结合而起作用。与表皮生长因子受体的高亲和力结合,激发受体内在的酪氨酸激酶的活性,从而启动了信号传导级联而导致多种生物化学变化,细胞内钙水平上升,增加糖酵解与蛋白质合成,增加某些基因(包括表皮生长因子受体)的表达,最终导致DNA合成和细胞增殖。

 

20世纪80年代初,中国就已将表皮生长因子应用于创伤治疗中,效果显著。进入到21世纪初,美国(FDA、SFDA)将表皮生长因子列入药典后,又兴起基因工程、(克隆)人工重组产业化、规模大投资高。

 

具体用途

  1. 嫩肤和滋润皮肤

EGF能剌激外胚层和内胚层起源的各种细胞如角膜上皮和内皮细胞、表皮、 真皮层细胞(如纤维母细胞)、乳腺腺泡及间质细胞等,使其增殖迁移,加快新陈代谢,达到嫩肤的效果。另外,EGF能促进DNA 、RNA和功能蛋白质的生物合成,能促进细胞外大分子的合成(如透明质酸、弹性纤维蛋白等),增加皮肤含水量,进而增加皮肤弹性,滋润肌肤。

 

  1. 消除皱纹

EGF促进细胞营养物质从细胞外主动运至细胞内,增加细胞内的营养。促进真皮层细胞分泌合成胶原纤维、多糖、糖蛋白等功能分子,使皮下真皮组织饱满、肌纤维排列整齐紧密,从而减少和消除皱纹。

 

  1. 预防色斑

EGF对表皮细胞的增殖有较强的促进作用,使用后表皮细胞变得年轻化,使得表皮组织中较少有色素及死亡细胞的残留等累积,使皮肤表现出嫩白无暇, 消除色斑及色素沉着等异常皮肤表现。在祛斑的治疗期和恢复期使用EGF能有效遏制色斑的复发。

 

  1. 修复创伤

通过与EGF受体结合剌激表皮细胞(包括多种组织来源的上皮细胞、各种间质细胞)进入细胞分裂周期,启动细胞内一些重要功能基因活化、表达、分泌生物活性蛋白质等。促使胶原纤维呈线状排列,表皮细胞快速规则生长并及时覆盖创面。明显加速美容、整容术后及其它皮肤创伤等伤口愈合,并保持创面平整光滑,使癍痕减少或消失及减少色素沉着。

 

表皮生长因子受体

EGFR(epithelial growth factor receptor,表皮生长因子受体)本身具有酪氨酸激酶活性,一旦与表皮生长因子(EGF)组合可启动细胞核内的有关基因,从而促进细胞分裂增殖。胃癌、乳腺癌、膀胱癌和头颈部鳞癌的EGFR表达增高。

 

EGFR是一个巨大的跨膜糖蛋白, 分子量约为l80KDa,具有配体诱导的酪氨酸蛋白激酶活性,它是ErbB这个保守的受体家族的一个成员, 这个家族的其他成员包括HER2 / Neu / ErbB2, HER3/ErbB3和HER4/ErbB4。ErbB受体的共同特征是: 包含一个胞外(EC)配体结合区,是由两个重复的富含半胱氨酸的区域组成的单一跨膜区,以及含有酪氨酸蛋白激酶和自身磷酸化位点的胞内序列。当与配体结合后, 受体二聚化, 这对于改变配体和受体间的高亲和力状态以及受体在分子间传递磷酸化信号都至关重要。至于形成同二聚体, 还是异二聚体, 则取决于这四种受体的相对水平以及活化的配体。

 

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