【doc】角质细胞生长因子2及其在皮肤科中的应用

【doc】角质细胞生长因子2及其在皮肤科中的应用 角质细胞生长因子2及其在皮肤科中的应用 778中国美容医学2010年5月第l9卷第5期ChineseJournalofAestheticMedicine.May.2010.Vo1.19.No.5 角质细胞生长因子2及其在皮肤科中的应用 Keratinocytegrowthfactor-2anditsapplicationincosmetics 姚娜,官丽莉,王艳芳,王晓杰,朱佳南,车莹,刘秀明综述,李校垫审校 (吉林农业大学生物反应器与药物开发工程研究中心吉林长春i30118) 角质细胞牛长因子2(keratinocytegrowth factor一2,KGF2)是成纤维细胞生长因子家族的一员,其生 物学功能研究结果显示:KGF一2在体外不仅能够促进角质细 胞的生长和增殖,而且对其凋亡具有抑制作用,还对细胞的 移行具有影响.动物模型研究表明,KGF一2在促进皮肤创口愈 合,预防放疗引起的粘膜炎,以及治疗溃疡和肠炎等方面都 有显着疗效],这些提示该蛋白质可以作为生物美容的新成 员,将其应用于美容化妆品行业中,将是一种新的尝试. 1KGF-2的发现,结构,来源及生物学特性 人KGF一2cDNA由Emoto等嘲于1997年首次从人的肺中 克隆,是成纤维细胞生长因子(FGFs)家族中的一员,因与角 质细胞生长因子(KGF,又称FGF一7)在结构上有54%的序列 同源性以及来源,性质和作用方式上的相似性,故又被称为 KGF一2.KGF一2基因位于染色体的5p12一p13区域,其编码的蛋 白质与小鼠KGF2的同源性高达95.6%,是由208个氨基酸 组成的单体,其N端是由39个疏水氨基酸组成的信号肽序 列,成熟蛋白含169个氨基酸(40~208aa),理论相对分子质 量为19.3×10.[4].KGF一2主要是由成纤维细胞及其他问充质 来源的细胞分泌,如成纤维细胞,损伤修复中的肉芽组织以 及上皮组织周的Y6T细胞均可分泌KGF2.此外,上皮 组织的损伤还可上调KGF2的表达.成纤维细胞生长凶子的 受体包括四种类型,即FGFRI~FGFR4.KGF一2可以高亲和力 特异结合于FGFR2的剪切变异体FGFR2一IIIb,尚可以较低亲 和力结合于FGFR1剪切变异体FGFR1一IIIb.这两种受体都特 异性地表达于上皮细胞表面,同为跨膜蛋白质,主要由3个 部分组成,即胞外段,跨膜区和胞内段.胞外段为配体结合 蛋白样功能区.KGF一2与这两种酪氨 区,包括2或3个免疫球 酸激酶型受体结合后,通过激活特定的信号通路以间充质一 上皮相互作用的方式发挥其生理功能.KGF一2对所有内胚层 及外胚层上皮特异性作用的发挥还依赖于其与肝素及硫酸 乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)的亲和力.KGF一2通过作用于硫 酸乙酰肝素(HS)链的特异部位,选择性形成FGFR—KGF一2一HS 复合体调节自身在作用部位的浓度和信号传递,KGF2通过 HSPG的介导,特异性地作用于上皮细胞.KGF一2充当上皮一 间质相互作用的重要信号,因而是多种器官发育各个阶段 所必需的形态发生因子,如肺一支气管,胰腺,皮肤,肾脏,前 列腺,四肢等,并对多种组织器官内胚层上皮和外胚层上皮 的损伤修复过程起决定性作用】. 2KGF-2与受体 KGF一2有两种细胞膜表面受体:FGFRIlIIb和FGFR2IIIb. KGF一2与FGFR2IIIb的亲和力很高,而与FGFRIIIIb的亲和力 很低,只有在高浓度KGF一2存在时才与FGFR1IIIb结合. FGFRIIIIb在许多类型的细胞中都表达,但对其介导的KGF一2 的生物学作用仍不清楚.FGFR2IIIb仅在上皮细胞中表达,是 KGF一2的主要受体,KGF一2的众多重要的生物学功能主要是 通过FGFR2IIIb介导的信号转导途径完成.FGFR2IIIb基因敲 除鼠表现出KGF2基因敲除鼠类似的发育缺陷和特征]. KGF一2与受体结合后,促使受体胞内的C端酪氨酸残基磷酸 化,磷酸化的受体具有了酪氨酸蛋白激酶活性,并与一系列 靶蛋白发生作用,引发信号级联反应,发挥生物学功能. Brian等获得了人KGF一2与其受体FGFR2IIIb复合物的晶 体结构.对KGF2FGFR2IIIb结构模型的分析表明KGF一2与受 体在D3的选择性剪接区的作用界面上形成了大量特定的相 互作用,表明这一作用界面对KGF一2与FGFR2IIIb亲和力和 结合特异性起到了决定性作用.同时,KGF2一FGFR2IIIb结构 模型也揭示了KGF一2与FGFR2IIIb之间众多的特异相互作 用,以及参与这些相互作用的氨基酸残基. 3KGF-2在正常组织中的生理功能 KGFs亚家族目前有两个成员,即KGF1(即FGF一7)和 KGF2(即FGF一10),它们功能极为相似.KGF一2具有促进上 皮细胞生长和增殖的特异性作用,具有很多重要的生物学功 能.在个体发育过程中,KGF一2参与并调控多种组织和器官的 形成和分化. 3.1KGF一2在组织,器官中的研究:Kinoshita等在正常鼠粘 膜结缔组织中检测到KGFmRNA的表达,KGF一2受体仅在胃粘 膜深层上皮中表达.李红等从体外受精一胚胎取卵的卵泡 液中分离出颗粒细胞体外培养,在KGF一2诱导下显示人卵泡 颗粒细胞内的Ca.和DNA呈显着增加.表明促进了颗粒细胞 的生长,参与了调控卵泡的发育. 3.2KGF一2促进神经细胞生长,血管形成:马雁冰等从人胚肺 二倍体细胞KMB17中抽提总RNA,经逆转录聚合酶链反应扩 增获得编码人KGF一2的cDNA,克隆于硫氧环蛋白表达载体 pTHioHisA,获得了95%纯度的具有生物活性的重组人 KGF一2.它能够促进成纤维细胞NIH/3T3增殖,诱导鸡胚背根 神经节轴突的生长,促进鸡胚尿囊膜血管生成.KGF一2通过旁 分泌刺激上皮细胞增殖,加快血管形成和纤维组织的生长以 通讯作者:李校楚,吉林农业大学生物反应器与药物开发工程研究中心教授;研究 方向:生物反应器与药物开发 叶】美容医学2010年5川第l9卷第5期 ChineseJournalofAestheticMedicine.Ma).201O.Vo1.19.No.5779 支持上皮细胞的生长,并给上皮提供丰富的营养物质,是维 持正常组织结构的重要机制. 4KGF一2促进创面愈合功能 KGF一2不仅在维持正常组织结构中发挥重要作用,而且 还参与组织损伤的修复.KGF一2可促进上皮细胞增殖与分化, 维持细胞骨架稳定,加快上皮细胞和肉芽组织的形成,加速 皮肤创面的愈合.在皮肤创伤早期,FGFs家族的FGF一1 (aFGF),FGF一2(bFGF),FGF一5,FGF7(KGF一1)年口KGF一2 (FGF一10)等的表达均明显上调,提示它们可能参与了皮肤创 伤愈合的过程.KGF2作为一个旁分泌生长因子对上皮的修 复,再生起着重要的作用. 4.1KGF一2对皮肤切割伤,烧伤愈合作用:重组人角质细胞生 长因子2(recombinanthumankeratinocytegrowth factor一2,rhKGF一2)是KGF一2基因的全序列克隆到大肠 杆菌载体pET30a(+)表达的基因工程产物.有文献报道, rhKGF一2对实验动物烧(烫)伤和皮肤切割伤的愈合有效. 缪云萍等观察rhKGF一2涂膜剂能明显加快家兔皮肤深II.烫 伤和皮肤全层切除后创面周围上皮细胞的增生与迁移,愈合 过程明显缩短.王根虎等研究rhKGF一2涂膜剂对大鼠皮肤 深II.烫伤和全层切除后的皮肤损伤的愈合有明显的促进 作用,使新生上皮移行距离和新生上皮厚度明显增加. Jimenez等应用rhK6F一2对小鼠背部皮肤切割伤口进行治 疗,发现损伤口处表皮变厚,伤口愈合速度明显加快,抗张强 度明显增强.提示此类生物制剂可用于治疗烧(烫)伤的患 者,促进患者大面积身体表皮损伤的修复和加速移植手术后 的伤口愈合.Smith等观察了rhKGF一2对皮肤移植后裸鼠的 皮肤愈合作用,结果显示rhKGF一2对移植皮肤的愈合作用显 着.KGF一2在体外埘成纤维细胞生长无刺激作用,但在体内 能促进成纤维细胞生长和肉芽组织形成,可能是通过刺激另 外某些生长因子如血小板衍生生长囚子AB,转化细胞生长因 子a等分泌间接作用于成纤维细胞,血管内皮细胞等途径实 现的.. 4.2KGF一2对皮肤,粘膜的溃疡,放化疗损伤的修复作用:Xia 等比较了rhKGF一2,KGF1和转化细胞生长因子B对局部 缺血损伤的兔耳真皮溃疡的治疗作用显示,rhKGF一2能促进 动物表皮细胞牛长,促进上皮及肉芽组织的形成,而KGF1 则无此功效.Miceli等采用rhKGF2皮下注射给药治疗硫 酸葡聚糖钠盐诱导的小鼠肠溃疡,结果显示rhKGF一2使受损 的肠道上皮细胞完全恢复正常,表明它对炎性肠病和Crohn 病有治疗作用.KGF一2受体也存在于口腔,呼吸道,胃肠道粘 膜上皮细胞,刺激上皮细胞的增殖和分化,促进DNA合成修 复,对射线所致的口腔溃疡,呼吸道粘膜炎,对放化疗过程中 引发的胃肠道粘膜损伤具有保护效应及明显的治疗作用[1a.王 小华等应用KGF防护肠道辐射损伤探讨作用与机制,结果表 明,KGF具有促进上皮细胞增殖作用,其辐射防护作用表现为 降低细胞辐射敏感性,抑制辐射诱导的细胞凋亡可能是其作 用机制之一.Frank等观察到KGF可上调细胞内谷胱甘肽过 氧化酶的表达,此酶在氧应激反应中清除细胞内氧自由基过 程中起重要作用,因而认为KGF可增强细胞抵抗氧自由基损 伤的机制. 4.3KGF一2可抑制瘢痕组织的形成:Xia等采用rhKGF一2对 局部缺血损伤的兔耳真皮溃疡治疗,儿乎不产生瘢痕.该研 究认为KGF2能促进角质形成细胞的增殖,刺激伤口周围上 皮细胞的再生,分化和迁移,但对成纤维细胞和内皮细胞则 无直接作用,因此可以减轻伤口愈合过程中的瘢痕组织形 成.霍黉琦等运用3T3BALB/c细胞和Wister人鼠CC14 肝纤维化模型对rhKGF在体内外的生物活性测定显示 rhKGF2明显抑制成纤维细胞的生长,减少纤维组织增生. 5KGF-2在美容化妆品中的应用及其前景 KGF一2不仅具有促进皮肤创口愈合,预防放疗引起的粘 膜炎,以及治疗溃疡和肠炎等方面都有显着疗效,而且能特 异促进上皮细胞增殖,分化.它仅作用于上皮细胞,而不作用 于成纤维细胞和内皮细胞,有助于改善血液微循环,但不会 促进微血管生成.相关医学实验结果表明,该细胞生长因子 用于皮肤是安全的,无任何刺激性反应.因此,KGF一2对保护 和疗养皮肤,粘膜具有十分独特的功效.除了用于各种医疗 药品(如:角质细胞生长因子2滴眼液,外用冻干重组角质 细胞牛长因子2制剂等)外,KGF一2在护肤保健化妆品中也 具有广泛的应用价值和市场前景.随着KGF一2生物学功能的 不断发展,已日益引起高科技美容专家对KGF一2的重视,这 种细胞生长因子与目前美容领域里所用的aFGF,hFGF等成 纤维细胞因子不同,它仅作用于上皮细胞,而不作用于成纤 维细胞和内皮细胞,有助于改善血液微循环,但不会促进微 血管牛成.KGF一2促进上皮细胞的生长,分化和迁移,使新牛 的表皮细胞取代衰老的角质细胞,维持皮肤厚度,防止水分 散失,达到使皮肤细嫩而富有光泽的目的.同时KGF一2还可 以防止结缔组织人量取代脂肪组织,维持两者处于适当比 例,避免真皮过度增厚,防止皮肤变皱.由于KGF一2可以启动 上皮细胞对皮下组织的协同信号反馈,故可以促进皮肤各种 组织新陈代谢的平衡,改善包括结缔组织在内的皮肤各组织 的功能,增加皮肤的弹性,使肌肤焕发出新的生命力.KGF一2 还可以祛除脸上的色斑,因为它可以促使上皮细胞的分化和 迁移,使表皮细胞的代谢和更新加速,避免色素在皮肤上沉 积形成色斑.KGF一2促进上皮再生的过程是皮肤损伤修复的 关键步骤,因此该因子修复皮肤创面的功能具有其他产品无 法比拟的优点.这对于那些需要进行美容手术的人士无疑是 一 个莫大的惊喜. 研究还发现KGF2与肽类化合物和透明质酸等保湿因 予具有优良的正协同作用,因此在配制含KGF一2化妆品中 应考虑添加天然肽和透明质酸,起到保护KGF一2生物活性, 提高KGF一2透渗性和有利皮肤吸收KGF一2的作用.据报道, 我围目前已有科研单位及化妆品企业在对KGF一2进行开发 780中国美容医学2010年5月第19卷第5期 ChineseJouma1ofAestheticMedicine.Mav.2010.Vo1.19.No.5 研究,其中吉林农大生物反应器与药物开发工程研究中心在 KGF一2护肤品方面的研发已取得一定的进展.在我国美容化 妆品市场快速增长的良好态势下,含KGF一2的美容化妆品具 有广阔的市场潜量,由此引入生物美容的新观念与新时尚, 引发美容化妆品行业的又一次革命. 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[收稿日期]2010—02—23[修回日期]2OLO一04—13 编辑/李阳利 影响纤维桩抗疲劳强度因素的研究现状 Areviewaboutthemultiplefactorsrelevanttothefatigueresistanceoffiberpost 李小慧综述,曾利伟审校 (1.九江学院附属医院口腔科江西九江332000;2.南昌大学附属口腔医院修复科江 西南昌330006) 根管治疗技术的不断完善,使临床上越来越多的残根残 冠得以保存.桩核技术是修复残根残冠的重要手段,在各种 材料的桩中,纤维桩树脂核制作简易方便,能够减少患者复 诊次数,美学性能优良,且较传统铸造金属桩核更有利于牙 体组织保存,故逐渐广泛应用于临床.纤维桩树脂核修复体 在口腔内行使功能过程中可能发生疲劳或损坏,影响其远期 修复效果和使用寿命,它是多种因素如咀嚼力的方向,大小 及频率,口腔环境温度变化,长期唾液浸润产生腐蚀,修复体 自身材料特性,形态及制作工艺,基牙条件等共同作用的结 果0.本文就纤维桩抗疲劳强度影响因素的相关研究现状作 一 综述. 1牙体条件 Carter等吲通过临床观察发现,根管治疗后牙体自身抗 折强度降低,当桩核系统修复后,其粘结界面应力分布发生 改变,先使应力过度集中部位产生裂纹,随着应力的持续作 用裂纹逐渐增大,再加上微渗漏的不断腐蚀,而导致修复体 失效破坏.有研究表明,当剩余牙体组织较多时,设计1.5, 2.Omm的箍结构,可有效增强桩核修复后的牙体抗力,余留牙 体组织量亦可能对其产生影响[812]. 2桩的材料 临床上根据材料的不同可将桩分为金属桩与非金属桩, 其中非金属桩又有纤维桩和瓷桩.Mannocci等通过疲劳实验 发现全瓷桩的修复成功率明显低于纤维桩.E1isabeth等研 究也得出类似的结论.这说明桩核材料的不同对修复体的远 期效果有影响. 2.1桩的内部结构:纤维桩是将无数被拉伸的沿同一方向排 列的加强连续性纤维稳固地粘附于环氧树脂基质中而制成, 纤维丝和树脂基质之间的界面为一种有机组成,通过赋予所有