低氧诱导因子对肿瘤干细胞作用的研究进展

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缺氧诱导因子对肝细胞癌的作用机制及临床意义

缺氧诱导因子对肝细胞癌的作用机制及临床意义

.缺氧诱导因子对肝细胞癌的作用机制及临床意义李宏一1,罗业浩1,罗筱凡1,吴 笛1,秦黄冠1,蓝绍航1,吕 挺2,庞宇舟11广西中医药大学,广西壮医应用基础研究重点实验室,南宁530200;2湖北民族大学医学部,湖北恩施445000摘要:由于肿瘤细胞快速增殖生长,许多实体瘤中存在缺氧的微环境,缺氧诱导因子对于感知肿瘤内的氧张力并随后介导缺氧反应激活至关重要。

肝细胞癌(HCC)是最缺氧的肿瘤之一,本文总结了缺氧诱导因子通过促进糖酵解、血管生成、侵袭转移、免疫逃避、癌症干细胞化等方式促进HCC发生发展的作用机制。

当前,缺氧诱导因子抑制剂靶向药物的研发在HCC治疗领域具有广阔前景,缺氧诱导因子检测对HCC预后评估也具有潜在价值。

关键词:癌,肝细胞;缺氧诱导因子;分子靶向治疗;预后基金项目:广西医学高层次骨干人才培养‘139’计划资助项目(桂卫科教发〔2020〕15号);广西壮族自治区卫生健康委员会壮医应用基础研究重点实验室项目(桂卫科教发〔2020〕17号);广西中医药大学“岐黄工程”高层次人才团队培育项目(2021003);中医学广西一流学科(桂教科研〔2018〕12号)Mechanismofactionandclinicalsignificanceofhypoxia-induciblefactorsinhepatocellularcarcinomaLIHongyi1,LUOYehao1,LUOXiaofan1,WUDi1,QINHuangguan1,LANSaohang1,LYUTing2,PANGYuzhou1.(1.KeyLaboratoryofAppliedBasicResearchofGuangxiZhuangMedicine,GuangxiUniversityofChineseMedicine,Nanning530200,China;2.DepartmentofMedicine,HubeiMinzuUniversity,Enshi,Hubei445000,China)Correspondingauthor:PANGYuzhou,pangyz422@sina.com(ORCID:0000-0003-4410-5050)Abstract:Duetotherapidproliferationandgrowthoftumorcells,hypoxicmicroenvironmentexistsinmanysolidtumors,andhypoxiain duciblefactors(HIF)arecriticalforsensingoxygentensionwithintumorsandsubsequentlymediatingtheactivationofhypoxiaresponses.Hepatocellularcarcinoma(HCC)isoneofthemosthypoxictumors.ThisarticlesummarizesthemechanismofactionofHIFinpromotingthedevelopmentandprogressionofHCCbypromotingglycolysis,angiogenesis,invasionandmetastasis,immuneescape,andcancerstemcellformation.Atpresent,thedevelopmentoftargeteddrugsforHIFinhibitorshasbroadprospectsinthetreatmentofHCC,andthedetectionofHIFalsohasapotentialvalueinprognosticevaluationHCC.Keywords:Carcinoma,Hepatocellular;Hypoxia-InducibleFactor;MolecularTargetedTherapy;PrognosisResearchfunding:GuangxiMedicalHighLevelBackbonePersonnelTraining"139"ProgramFundingProject(GWKJF〔2020〕No.15);KeyLaboratoryofAppliedBasicResearchofZhuangMedicineofGuangxiHealthCommittee(GuangxiUniversityoftraditionalChineseMedicine)(GWKJF〔2020〕No.17);"QiHuangProject"HighLevelTalentTeamCultivationProjectofGuangxiUniversityofTraditionalChi neseMedicine(2021003);GuangxiFirstClassDisciplineofTraditionalChineseMedicine(GJKS〔2018〕No.12)DOI:10.3969/j.issn.1001-5256.2022.03.040收稿日期:2021-07-22;录用日期:2021-08-12通信作者:庞宇舟,pangyz422@sina.com 根世界卫生组织[1]估计,2030年将有100多万患者死于原发性肝癌。

最新-缺氧诱导因子研究进展 精品

最新-缺氧诱导因子研究进展 精品

缺氧诱导因子研究进展缺氧诱导因子研究进展【关键词】缺氧诱导因子;;肿瘤氧代谢的平衡对于机体的生理功能和代谢过程极其重要,机体对于低氧或者缺氧的条件具有适应能力。

缺氧诱导因子-,是细胞在基因转录水平协调缺氧变化的最主要的调节因子,广泛表达于哺乳动物各种组织细胞中,是一种介导哺乳动物细胞内低氧反应的核转录复合体,其表达调控与肿瘤发生发展和某些疾病的病理生理过程密切相关。

本文综述近年来有关激活机制、生物功能和与疾病关系等方面的研究进展。

1的分子结构是由结构同源的α亚基和相同的β亚基组成的异二聚体转录因子,目前已发现-1、-2、-3三个成员。

-1是一种随细胞内氧浓度变化而调节基因表达的转录激活因子,由氧调节亚单位-α和结构亚单位-β也称作组成。

两个单位都是基本螺旋一环一螺线-转录因子家族中的成员,并具有--结构域。

α亚单位的结构域包括一个独特的氧依赖降解结构域,这是正常氧分压下-1降解所必需的结构,两个反式激活结构域,,主要参与转录激活作用,一个末端活性域和末端活性域,并且和还有一部分重叠;β亚单位只包含一个和一个在α家族中还包括-2α和-3α。

-2α和-3α分别与-1β组成-2和-3,其中-2α,包含结构域、结构域、及入核信号[1],是-2活性的功能亚单位,受氧水平的调节。

-1α有很多变异体,它们的组成相似但是包含结构域的种类数量存在差异。

-3α发现了6个剪接变异体。

2-α的激活机制缺氧是激活的主要信号,但是一些金属离子,例如2+、2+、2+也能通过螯合作用激活,除此之外,的激活信号还包括一些生长因子、细胞因子等。

21-1α的降解在正常氧状态下,-1α的半衰期22-1α转录的激活现已知调控-1活性的信号途径主要为两条-3依赖的-蛋白稳定性调控和介导的-1反式激活功能调控[3]在-1α的转录激活中,起重要作用。

高度保守的结构域通过其富含亮氨酸的区域与共刺激分子300也称作的1结构相互作用达到激活作用。

酪氨酸激酶22是2基因的产物,具有促进肿瘤生成的作用,2基因的表达受-1调控。

HIF-1α的非氧依赖调控通路及其在肿瘤中的作用

HIF-1α的非氧依赖调控通路及其在肿瘤中的作用

HIF-1α的非氧依赖调控通路及其在肿瘤中的作用王金良;孔佩艳【摘要】@@ 低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是1992年由Semenza和Wang~([1])发现的一种氧依赖转录激活因子,其调控的下游基冈涉及血管生成、红细胞生成、能量代谢、细胞凋亡和增殖等多方面,在机体的生理、病理反应中至关重要.【期刊名称】《中国医药生物技术》【年(卷),期】2010(005)002【总页数】3页(P132-134)【作者】王金良;孔佩艳【作者单位】400037,重庆,第三军医大学新桥医院血液科;400037,重庆,第三军医大学新桥医院血液科【正文语种】中文低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是 1992 年由 Semenza 和 Wang[1]发现的一种氧依赖转录激活因子,其调控的下游基因涉及血管生成、红细胞生成、能量代谢、细胞凋亡和增殖等多方面,在机体的生理、病理反应中至关重要。

后续的研究发现 HIF-1α 可受氧依赖及非氧依赖通路调控,而非氧依赖的调控通路在调控 HIF-1α 对肿瘤的作用机制中可能具有更重要的作用。

现将近年来HIF-1α 的非氧依赖调控通路在肿瘤发生、发展中的研究进展做一综述。

HIF-1 是存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,主要由 HIF-1α 和HIF-1β 两个亚基组成。

HIF-1β 在组织中呈内在性表达,而 HIF-1α 蛋白受氧浓度及生长因子等调控,在常氧状态下通过泛素化作用被蛋白酶快速降解,在胞浆中几乎检测不到,但在低氧或生长因子刺激时进入细胞核中与 HIF-1β 结合,调控多种下游基因的转录与表达。

HIF-1α 最初是从其与人促红细胞生成素(EPO)的作用中发现的。

研究表明 HIF-1α 能与人促红细胞生成素基因的3’ 增强子序列结合,促进其转录;并且该因子对多种低氧反应性基因的转录都有调控作用,并可能参与对低氧反应的其他信号转导过程。

低氧诱导因子信号通路,调控信号转导通路

低氧诱导因子信号通路,调控信号转导通路

低氧诱导因子(HIF)信号通路是一种重要的细胞信号传导通路,其在调控细胞的代谢、增殖、存活等生理功能中扮演着重要的角色。

本文将从以下几个方面对低氧诱导因子信号通路进行介绍和分析。

一、低氧环境对HIF的调节作用1. 低氧环境是HIF信号通路的主要调节因素之一。

在低氧环境下,HIF-1α蛋白的稳定性得到提高,其降解速度减缓,从而使其在细胞中的水平得以上升。

这种调节作用能够促进HIF信号通路的激活,进而引发一系列与细胞适应低氧环境相关的生物学效应。

2. 低氧环境如何影响HIF-1α的稳定性?这主要是通过氧依赖性蛋白质降解途径来实现的。

在正常氧环境下,HIF-1α蛋白受到蛋白酶体依赖的降解途径的调控,使得其在细胞内的寿命较短;而在低氧环境中,HIF-1α蛋白受到蛋白酶体依赖途径的抑制,从而促使其稳定性增加。

二、HIF信号通路的激活机制1. HIF信号通路的激活主要取决于HIF-1α蛋白的表达水平和活性。

在低氧环境下,HIF-1α蛋白的水平上升,其结合于HIF-1β并形成活性复合物,进而结合于HIF响应元件(HRE),最终调控下游靶基因的表达。

2. 除了低氧环境外,HIF信号通路的激活还受到多种其他因素的调节,包括生长因子、细胞因子、代谢产物等。

这些因素通过不同的信号通路调控HIF-1α蛋白的翻译、转录和稳定性,从而影响HIF信号通路的活化状态。

三、HIF信号通路在疾病发生发展中的作用1. HIF信号通路在肿瘤发生发展中起着重要的作用。

肿瘤微环境中的低氧环境使得HIF-1α的水平得到显著上升,进而促使肿瘤细胞的代谢重构、血管生成、转移和侵袭等生物学过程的进行,从而促进肿瘤的发展和转移。

2. 除了肿瘤外,HIF信号通路在心血管疾病、炎症和免疫相关疾病、神经系统疾病等疾病中也发挥着重要作用。

对HIF信号通路的调控可能成为治疗这些疾病的潜在靶点。

四、HIF信号通路在药物研发中的应用1. 由于HIF信号通路在多种疾病中的重要作用,因此其在药物研发中备受关注。

缺氧诱导因子研究的进展

缺氧诱导因子研究的进展

2023-10-28CATALOGUE 目录•缺氧诱导因子的基本介绍•缺氧诱导因子在生理病理过程中的作用•缺氧诱导因子研究的实验方法与技术•缺氧诱导因子研究的临床应用与前景•总结与展望01缺氧诱导因子的基本介绍缺氧诱导因子的定义缺氧诱导因子(HIF)是一种转录因子,它能够响应细胞缺氧的刺激,并激活一系列与缺氧适应相关的基因表达。

HIF是由α和β两个亚基组成的异二聚体,其中α亚基负责调节HIF的稳定性,β亚基则负责调节HIF的活性。

缺氧诱导因子的作用机制当细胞处于缺氧状态时,HIF的α亚基会被脯氨酸羟化酶羟化,进而被泛素-蛋白酶体系统降解,使得HIF的稳定性降低。

被降解的HIF的α亚基与β亚基分离,然后通过与激活蛋白(HIF-1β/ARNT)重新结合形成具有活性的HIF二聚体。

有活性的HIF二聚体能够进入细胞核,与靶基因的启动子结合,从而激活一系列与缺氧适应相关的基因表达。

HIF的研究起源于20世纪90年代,早期的研究主要集中在低氧条件下HIF 的表达和功能。

随着研究的深入,人们发现HIF在肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等多种疾病中发挥重要作用,因此对HIF的研究逐渐扩展到各种疾病的治疗和预防。

目前,对HIF的研究已经深入到分子机制和基因调控水平,同时也涌现出许多针对HIF的治疗策略,如抑制脯氨酸羟化酶、抑制泛素-蛋白酶体系统等。

缺氧诱导因子的研究历史与现状02缺氧诱导因子在生理病理过程中的作用缺氧诱导因子与呼吸循环系统总结词缺氧诱导因子在呼吸循环系统中具有重要调节作用详细描述缺氧诱导因子(HIF)是一种转录因子,在低氧环境下可诱导多种基因表达,以适应缺氧环境。

在呼吸循环系统中,HIF可调节红细胞生成、血管生成、血压以及心脏功能等。

HIF参与能量代谢的调节并具有重要生物学意义详细描述在能量代谢过程中,HIF可诱导与糖酵解、脂肪酸氧化以及线粒体生物合成等相关的基因表达,以适应缺氧环境下的能量需求。

总结词HIF对免疫系统具有重要影响和生物学意义详细描述HIF不仅参与免疫细胞的激活和分化,还可调节炎症反应以及抗感染能力。

低氧对再生医学中间充质干细胞培养的研究进展

低氧对再生医学中间充质干细胞培养的研究进展

低氧环境可以改善干细胞的移 植效果,提高治疗效果
03
低氧在再生医学中的应 用
低氧在组织工程中的应用
低氧环境可以促进干细胞的增殖和分化 低氧环境可以增强干细胞的抗炎和免疫调节能力 低氧环境可以促进干细胞的迁移和血管生成 低氧环境可以促进干细胞的存活和功能恢复
低氧在细胞治疗中的应用
低氧环境可以促进干细胞的增殖和分化 低氧可以增强干细胞的抗炎和免疫调节作用 低氧可以改善干细胞的存活率和功能 低氧可以促进干细胞的迁移和归巢能力
01 添加章节标题
02
低氧对中间充质干细胞 的影响
低氧对干细胞增殖的影响
低氧环境可以促进干细胞增殖
低氧可以激活干细胞的自我更 新和增殖
低氧可以诱导干细胞向特定方 向分化
低氧可以增强干细胞的抗凋亡 能力
低氧对干细胞分化的影响
低氧环境可以促进干细胞的分化 低氧可以诱导干细胞向特定方向分化 低氧可以增强干细胞的再生能力 低氧可以调节干细胞的基因表达,影响其分化过程
低氧环境模拟:通过控制氧气浓度, 模拟人体组织缺氧状态
细胞培养:在低氧环境下培养间充 质干细胞,观察其生物学特性和功 能
添加标题题
疾病模型构建:利用低氧环境,构 建各种疾病模型,如缺血性心脏病、 脑卒中等
药物筛选:利用低氧疾病模型,进 行药物筛选和评价,寻找有效的治 疗方法
04
调节、组织修复等
干细胞的来源与分化调控
干细胞来源: 骨髓、脐带 血、脂肪等
干细胞分化 调控:基因 表达、信号 通路、细胞 因子等
低氧对干细 胞分化的影 响:促进或 抑制干细胞 分化
低氧对干细 胞培养的挑 战:细胞存 活率、细胞 分化效率等
低氧对干细 胞培养的前 景:提高干 细胞分化效 率、改善细 胞功能等

氧环境对肝癌细胞生长和存活的影响研究

氧环境对肝癌细胞生长和存活的影响研究

氧环境对肝癌细胞生长和存活的影响研究肝癌是一种常见的致命恶性肿瘤,对人类健康产生了极大的威胁。

现今,对于肝癌治疗的研究已经成为了医学界的严重关注和研究方向。

其中,氧环境对肝癌细胞生长和存活的影响是一个重要的研究领域。

氧环境是指细胞周围和肿瘤组织中氧气的浓度和分布情况。

研究表明,对于肝癌细胞而言,氧环境是细胞生长、转移和治疗效果的关键因素。

氧气在肝癌的微环境中,可以通过多种途径影响肝癌细胞的生理和代谢,从而导致肝癌细胞的生长和存活的改变。

首先,氧环境可以影响肝癌细胞生成与转移。

对于肝癌细胞而言,它们需要在低氧条件中生长,并且在充氧环境中过渡到高氧环境以完成转移。

在肝癌细胞的微环境中,低氧环境可以促进肝癌细胞生物学特性的改变,如细胞周期的调整、5-氟尿嘧啶化疗的耐受性和肿瘤免疫逃逸的增强等。

此外,肝癌细胞的迁移,在氧供不足的情况下会受到一定的限制,而在充氧环境中,肝癌细胞的迁移将会更加活跃,从而加速肿瘤的扩散和转移。

其次,氧环境可以影响肝癌细胞代谢与生长。

细胞代谢是肝癌细胞维持生长和转化所必需的物质和能量来源。

氧环境对肝癌细胞代谢和生长有着很大的影响。

在贫氧条件下,肝癌细胞通过其独特的细胞代谢途径(例如,通过乳酸发酵代替氧化磷酸酯化等)来补充缺少的氧气。

在低氧环境下,肝癌细胞可以增加其ATP酶活性、NADPH的生成和葡萄糖酸循环,以适应缺氧条件并保证细胞的生长和存活。

然而,在充氧条件下,肝癌细胞的代谢途径会发生改变,甚至可能出现肝癌细胞凋亡。

最后,氧环境也会影响肝癌治疗的疗效。

治疗肝癌的主要方法是化学治疗、放射治疗、免疫治疗等,而且针对不同肝癌细胞群体的特征,医学界还发展了多种新型治疗手段。

然而,氧环境的不同变化情况使治疗的效果产生了明显的差异。

氧气可以提高局部放射治疗的疗效,使放射治疗更多针对癌细胞的靶点,从而有效地破坏癌细胞组织。

在化学治疗方面,氧环境的缺乏可以降低肝癌细胞的抗药性,并提高治疗的成功率。

低氧诱导因子hif-1α 适应 能量代谢 文献解读

低氧诱导因子hif-1α 适应 能量代谢 文献解读

低氧诱导因子HIF-1α在人体内是一种重要的生物活性蛋白质,它在缺氧情况下对能量代谢起着至关重要的调控作用。

本文将围绕HIF-1α在能量代谢中的作用进行文献解读,以期全面了解该蛋白对人体功能的影响。

1. HIF-1α的基本介绍HIF-1α是一种由基因HIF1A编码的蛋白质,其编码基因位于人类染色体14q23.2-q24.1上,由该基因转录、翻译得到的蛋白质主要分布在细胞的细胞质内。

HIF-1α的主要功能是在细胞缺氧时,通过调节多种基因的表达,以适应低氧环境。

其中,其对能量代谢的调控作用备受研究者的关注。

2. HIF-1α与能量代谢研究表明,HIF-1α在细胞缺氧时能够促进糖酵解途径的进行,增加葡萄糖转化为丙酮酸和乳酸的速率,从而增加ATP的产生。

HIF-1α还可以抑制线粒体的功能,减少线粒体呼吸链的活性,从而减少氧化磷酸化的过程,进一步节约细胞内氧气的利用。

通过这些方式,HIF-1α能够在细胞缺氧时维持细胞内的能量供应,保障细胞正常的生理功能。

3. HIF-1α与疾病的关系近年来的研究发现,HIF-1α在多种疾病的发生发展中发挥着重要的作用。

在肿瘤的发生过程中,肿瘤组织由于生长速度快、造血不足等原因,常常处于低氧状态,HIF-1α的异常活化对肿瘤的代谢、侵袭和转移等过程起着重要的调节作用。

另外,在心脏缺血再灌注损伤、糖尿病等多种疾病中,HIF-1α的异常表达也与疾病的发生发展密切相关。

4. HIF-1α的研究进展目前,针对HIF-1α的研究已经取得了许多重要的进展。

通过基因工程技术,研究者可以对HIF-1α基因进行敲除或过表达,从而揭示了该基因在细胞能量代谢中的重要作用。

另外,一些研究还发现了HIF-1α的调控机制,比如HIF-1α的翻译后修饰、HIF-1α与其他蛋白的相互作用等,这为进一步揭示HIF-1α的功能机制打下了重要的基础。

5. 未来的研究方向虽然HIF-1α在能量代谢中的作用已经得到了一定程度的解析,但其在细胞生理和病理过程中的复杂调控机制仍有待进一步研究。

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