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角质形成细胞的信号传导

时间:2022-04-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前已知有40多种激素、生长因子、细胞因子和生物活性物质参与调节KC的增殖和分化。数种信号传导系统参与了这一调节过程。MAPK信号转导途径是细胞内信号转导级联反应,它介导生长因子和分化因子对细胞的作用。它们可以被EGF、紫外线、肝细胞生长因子、IL-4等因子激活,其激活过程可由不同途径介导,Ca2+在p21ras水平干扰EGF介导的信号转导,这影响着人原代KC的增殖与分化。

目前已知有40多种激素、生长因子、细胞因子和生物活性物质参与调节KC的增殖和分化。通常它们对KC的影响与对Fb的影响相反。数种信号传导系统参与了这一调节过程。这些信号传导机制主要包括cAMP-PKA系统、DG、TPA-PKC系统、PTK系统、G蛋白及ras蛋白系统等,它们是KC对外来刺激发生反应的机制,是“细胞的语言”。

一、蛋白酪氨酸激酶

蛋白酪氨酸激酶与细胞生长、增殖和分化密切相关。KC的许多生长因子受体和胞浆蛋白包括表皮生长因子(EGF)和IGF-Ⅰ受体、src家族蛋白、黏着斑激酶(FAK)等都显示蛋白酪氨酸激酶活性,而其他因素(如缓激肽或UVB)也能刺激多种细胞蛋白(如黏着斑蛋白及EGFR酪氨酸)磷酸化。酪氨酸激酶的靶蛋白是有丝分裂原激活蛋白(MAP)、丝氨酸/苏氨酸激酶和GTP酶活化蛋白等。

二、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶

蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化导致蛋白生物功能的改变是翻译后修饰中最常见的形式之一,包括蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)系统。

(一)蛋白激酶A(PKA)

肾上腺素能受体激活药(异丙肾上腺素)通过其受体激活Gs蛋白,生成环腺苷单磷酸(cAMP),进而激活PKA,PKA活化后可使靶蛋白(包括角蛋白)磷酸化,从而活化下一步的信号传导通路。

(二)蛋白激酶C(PKC)

此路径是目前研究的比较多的一种的途径,因为许多皮肤的癌变都与该途径有关。PKC是一种由Ca2+激活的磷脂依赖性丝氨酸/苏氨酸激酶,与信号转导有紧密联系。体内PKC的天然活化物为二乙酰甘油(DG),后者是由磷脂酶C降解肌醇磷脂形成的,PKC被活化后再引起细胞内瀑布样反应。KC的PKC亚型以α、ξ、δ为主,而无βⅠ、βⅡ、γ和θ,PKC-η(L)也仅曾在KC中发现过。

三、G蛋白细胞膜受体

G蛋白通过三磷酸鸟苷(GTP)结合蛋白与细胞内效应酶直接相连。受体被活化后,导致G蛋白α亚单位上的GDP被GTP取代,之后GTP-α亚单位复合物脱离β、γ亚单位,激活效应酶。在使用FAD培养基培养KC的过程中,利用霍乱毒素介导G蛋白调节作用,来促进细胞增殖。

四、丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)级联反应

MAPK信号转导途径是细胞内信号转导级联反应,它介导生长因子和分化因子对细胞的作用。至今发现MAPK有5个同种型,即ERK1Pp44mapk、ERK2Pp42mapk、ERK3Pp63mapk、ERK4Pp46mapk和p54mapk。它们可以被EGF、紫外线肝细胞生长因子、IL-4等因子激活,其激活过程可由不同途径介导,Ca2+在p21ras水平干扰EGF介导的信号转导,这影响着人原代KC的增殖与分化。

五、Ras蛋白(p21ras)

p21ras是MAPK信号转导途径中的一个关键成分。Ras基因产物主要与性别的增殖和分化有关,表皮基底层无此蛋白表达,但棘细胞层和颗粒层有表达。其活化与Ca2+浓度和EGF密切相关。

六、FPKA、PKC、MAPK、Ca2+和1,25-(OH)2-D3途径之间的相互作用

各信号转导途径之间存在交叉整合。例如,佛波酯可通过PKC依赖途径影响具有正调节作用的鸟嘌呤核苷酸结合蛋白(Gs);MAPK又可在表皮分化过程中发挥一定的作用;参与MAPK活化的PKC同种型可能就是PKC-α、PKC-ξ或PKC-δ,但与PKC在人KC对EGF应答的过程中起负调节作用相矛盾,而PKC-α、PKC-ξ或PKC-δ本身可以转导EGF对MAPK活性的影响。

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