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影响细胞增殖和分化调节的因素

时间:2022-07-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:它抑制角膜上皮的增殖,但角膜缘和角膜周边表现有所不同。应用Northern杂交、逆转录PCR等技术证明人角膜和角膜上皮与成纤维细胞间存在细胞因子网络,基于细胞因子及其受体的阳性表达方式将角膜和角膜缘上皮因子分为以下四型。角膜及角膜缘的细胞因子表达不同,如EGFR在角膜缘上皮无表达。这提示此网络参与正常上皮生长和分化调节。

影响这一调节因素很多,如血清、视黄酸、基质细胞及各种细胞因子。

(一)血清

利用无血清克隆培养基和加入不同浓度的血清分别对周边角膜和角膜缘组织进行培养,结果发现加入1%小牛血清周边角膜CFE减少和克隆变小而对角膜缘无影响,两种培养克隆形态及BrdU标记无差异;在培养基中加入10%或20%小牛血清角膜缘的CFE(克隆形成系数)和克隆大小增加,而周边角膜培养呈剂量依赖性减少。

(二)视黄酸(retinoic acid,RA)

它抑制角膜上皮的增殖,但角膜缘和角膜周边表现有所不同。在角膜周边上皮克隆培养时,其克隆大小及BrdU标记指数视黄酸以剂量依赖性减少,而在角膜缘培养时,10-8 MRA选择性的允许角膜缘克隆在晚期连续增殖,这种现象说明角膜缘不仅含有TAC细胞。还含有干细胞

(三)基质细胞

应用Northern杂交、逆转录PCR等技术证明人角膜和角膜上皮与成纤维细胞间存在细胞因子网络,基于细胞因子及其受体的阳性表达方式将角膜和角膜缘上皮因子分为以下四型。

Ⅰ型:TGF-α(transforming growth factor-α,转化生长因子-α)、IL-β,PDGF-β(platelet derived growth,factor-β,血小板衍生生长因子-β),它们在角膜和角膜缘上皮细胞表达。但其受体却主要表达于间质内的成纤维细胞。

Ⅱ型:IGF-1(insulin-like growth factor,类胰岛素生长因子)、TGF-β1、β2、LIF(leukocytosis inducing factor,白细胞增生诱导因子)、bFGF及其受体在上皮及成纤维细胞表达。其中FGFR-1和FGFR-2成纤维细胞表达较多,bFGF角膜上皮表达较多。

Ⅲ型:KGF(keratocyte growth factor,角膜细胞生长因子)和HGF(hepatocyte growth factor,肝细胞生长因子)仅由成纤维细胞表达,其相应受体却主要表达于上皮细胞。KGF及其受体在角膜缘表达较多。HGF及其受体在角膜表达较多。此三型构成了上皮-间质细胞因子交互作用网络。

Ⅳ型:巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,MCSF)和IL-8表达于上皮细胞,成纤维细胞,而其受体却表达于免疫或炎症细胞。是一种潜在的旁分泌功能可以促进创伤愈合中的炎症反应。

角膜及角膜缘的细胞因子表达不同,如EGFR在角膜缘上皮无表达。而在角膜呈强表达。由TGF-α/EGFR、IL-1β/IL-1-R、bFGF/FGFR-1介导的自分泌角膜表达多于角膜缘。这提示此网络参与正常上皮生长和分化调节。

(四)细胞因子

为了保持角膜上皮的生理状态,需要两个互相重叠和互相补充的调节系统。一个是基质细胞与干细胞密切接触,另一个是细胞因子。

1.EGF对角膜上皮细胞增殖的促进作用 Pancholi等1998年设立EGF最大终浓度为50ng/ml。侯光辉、徐锦堂的实验结果也证实,除1ng/ml,其余从5~160ng/ml各浓度组增殖效应均明显大于对照组(P<0.05)。各浓度组两两比较。10ng/ml效果最佳(表7-1)因此EGF的作用呈剂量依赖性。

2.bFGF的作用 它不仅对中胚层来源的细胞,而且与EGF相似的是它对人和兔角膜上皮细胞也有促进作用,还有认为它可改变细胞的趋化性,诱导或抑制细胞特殊蛋白的合成或分泌功能,它对许多细胞是一个主要的分裂原和趋化剂。

Pancholi等报道了bFGF对人、兔角膜上皮细胞有促进增殖作用。侯光辉,徐锦堂(2000)研究了bFGF对鸡角膜缘上皮细胞的增殖作用,结果证实bFGF的作用呈剂量依赖性,增殖作用的峰值为20ngml(表7-2)。

表7-1 EGF对角膜缘上皮细胞增殖作用的比较

表7-2 bFGF对鸡角膜缘上皮细胞增殖作用的比较

3.TGF-β TGF-β受体几乎存在于角膜所有细胞,TGF-β能调控细胞对其他因子(PDGF、FGF、EGF)的反应,使其处于不同的状态。多数报道TGF-β抑制角膜上皮的增殖,但在角膜的生理和病理过程中,更多的是它对其它细胞因子的调控作用,侯光辉,徐锦堂等的实验证实:不同浓度的EGF各组加入TGFβ1(终浓度10ng/ml)与对照组相比仍可显示EGF的促鸡角膜缘上皮细胞的增殖作用,但同时也显示TGF-β1下调了EGF诱导的促鸡角膜缘上皮细胞增殖作用。

4.KGF 能刺激角膜上皮细胞生长。

5.IL-Iβ 对许多细胞因子有上调作用,但对不同细胞因子和不同部位的细胞因子达到上调峰值时间不尽相同。

所有细胞因子和受体的上调均可被放线菌素D抑制,角膜缘区细胞因子种类很多,各种因子调节角膜干细胞增殖分化的机制也很复杂,现在并未完全明了。

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