生长因子课件
生物化学第三节 生长因子
第三节生长因子生长因子(growth factors)是一类由细胞分泌的、类似于激素的信号分子，多数为肽类（含蛋白类）物质，具有调节细胞生长与分化的作用。
生长因子的作用机制相当复杂，与细胞生长、分化、免疫、肿瘤、创伤愈合等多种生理及病理状态有关，因而受到科学家们极大的重视。
一、生长因子的分类和功能细胞增殖、生长需要一系列营养物质，如各种氨基酸、维生素和无机盐等。
然而在体外培养细胞时，即使含有所有营养成分，如果不添加胎牛血清，细胞则不能继续生长。
只有在加入新鲜血清条件下，细胞才能生长、增殖。
后来，人们认识到，血清中含有一系列生长因子，它们通过质膜上的特异受体，将信息传递至细胞内部。
（一）生长因子的分类目前已发现的肽类生长因子有数十种，而且还在不断增加。
生长因子可以根据其来源分类及命名，也可以依据其作用方式分类。
生长因子可来源于多种不同组织，其靶细胞亦各不相同（表23-3）。
有的生长因子作用的细胞比较单一，如促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)，分别主要作用于红细胞系和血管内皮细胞；也有的生长因子作用的细胞谱型比较广，如成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）对间充质细胞、内分泌细胞和神经系统细胞都有作用。
表23-3 常见生长因子举例神经生长因子(nerve growth factor，NGF)是最早被发现的生长因子。
1948年，E．Bueker等发现将小鼠肉瘤组织植入胚胎体壁可使移植区神经节增加。
随后，R．Levi-Montolcini等发现肉瘤组织的植入不仅可使局部神经节增加，而且可使远隔部位的神经节增加。
由此设想肉瘤组织释放了一种可扩散因子作用于远隔部位。
后来证实这种因子就是神经生长因子，它有刺激神经元生长以及神经纤维延长的功能。
1959年S．Cohen又发现了EGF。
生长因子受体PPT课件
• 血管内皮细胞生长因子受体：VEGFR，血管生成的重要 的正性调控因子。
• 表皮生长因子受体(EGFR)
人类肿瘤细胞表面EGFR过度表达的发生率
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降低凋亡抑制因子NF-κB的活性； 减少凋亡抑制基因的c-myc的表达；
调控与细胞迁移有关的因子的表达：E-粘连蛋
白、 桥粒芯糖蛋白、p27、β-连环蛋白； 调节促血管生长因子VEGF的表达
PPARγ与联合用药
与COX-2抑制剂 抑制COX-2表达、减少PGs的生物合成 NSAIDS可作为PPARγ配体发挥作用 PPARγ激动剂可抑制COX-2的表达
与ATRA
体外：不可逆性生长抑制，促其凋亡 体内：诱导肿瘤永久性凋亡及瘤体纤维化、
无毒副作用
非小细胞肺癌
40~80%
头颈部癌
80~100%
前列腺癌
40~80%
乳腺癌
14~91%
胃癌
33~74%
卵巢癌
35~70%
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COX-II
PPARγ与肿瘤的关系
与脂肪瘤的关系
体外：促使脂肪瘤细胞分化，使细胞停 滞在G1期 Ⅱ期临床：匹格列酮使进展期脂肪瘤患者的脂肪
细胞发生终末分化，肿瘤细胞中大量脂质堆积， Ki-67显著降低
PPARγ与肿瘤的关系
与乳腺癌的关系
体外：抑制乳腺癌细胞的生长、细胞形态和基因表
达呈现分化状态
逆的凋亡 NMU诱导大鼠乳腺癌模型：GW7845可明显缩小 肿瘤体积、降低肿瘤发生率、减少平均荷瘤 数
生长因子
第三节生长因子生长因子(growth factor)：通过质膜上的特异性受体，将信号传递至细胞内，作用于与细胞增殖有关的基因，以影响细胞的生长或分化，这类调节细胞生长与增殖的多肽类的细胞因子称为生长因子。
存在于血小板和各种成体与胚胎组织细胞中，对不同种类细胞具有专一性，肿瘤细胞具有不依赖生长因子的自主性生长的特点。
一、生长因子的作用机制（一）生长因子的种类生长因子有多种，如表皮生长因子(EGF)、血小板来源生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGFα和TG Fβ)、成纤维细胞生长因子(aFGF、bFGF)、类胰岛素生长因子(IGF)、神经生长因子(NGF)、血小板来源生长因子(PDGF)、促红细胞生长素(EPO)、集落刺激因子(CSF)等。
常见类型如表13-？所示表13-？常见部分生长因子来源及功能生长因子来源功能表皮生长因子(EGF) 颌下腺促进表皮与上皮细胞生长促红细胞生长素(EPO) 肾、尿调节成红细胞发育促进硫酸盐进入软骨组织促进软骨细胞分类胰岛素生长因子(IGF) 血清裂，对多种组织细胞起胰岛素样作用神经生长因子(NGF) 颌下腺营养交感及感觉神经元血小板来源生长因子血小板促进间质及胶质细胞生长(PDGF)转化生长因子α (TGFα) 肿瘤细胞类似于EGF转化生长因子β(TGFβ) 肾、血小板对某些细胞有促进剂抑制作用（二）生长因子分泌特点在分泌特点上，生长因子主要属于自分泌（autocrine）和旁分泌（paracrine）。
各类生长因子都有其相应的受体，是普遍存在于细胞膜上的跨膜蛋白，不少受体具有激酶活性，特别是酪氨酸激酶活性(如PDGF受体、EGF受体等)。
（三）生长因子作用机制最初发现的生长因子具有促进有丝分裂的作用，实际它的生物学作用非常广泛。
生长因子参与组织形态学变化的调节，并对细胞分化，迁移及功能性活动具有调节作用。
能与特异性质膜受体结合，启动快速链式反应，导致DNA 复制和细胞分裂的多肽。
生长因子医学概论 ppt课件
ABP
ECM
MT
KGF
FGFs
EDN
许多生长因子已经被提纯和确定了其结构组成，有的已经被用于临床治疗。 如白细胞介素-2已用于治疗癌症，对肾癌、黑色素瘤效果明显；白细胞介素-3用 于治疗骨髓功能衰竭与血小板缺失等适应症；表皮生长因子用于人烧伤、创伤等
张健隆 2012
生长因子的分泌特点
由于生长因子是由人体正常细胞分泌， 与人体具有100%同源性。既无药物类毒性，
生长因子医学概论
生长因子医学概论
1、什么是生长因子 2、生长因子的作用方式及特点
3、生长因子类产品的来源
4、生长因子的应用
什么是生长因子
生长因子是具有刺激细胞生长活性的多肽信号分 子，由造血系统、免疫系统或炎症反应中的活化细胞
产生，通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，能
调节细胞生长和诱导细胞发挥功能，是高活性、多效 应的多肽类物质。
ok 肌细胞
表皮生长因子EGF
表皮 细胞
张健隆 2012
生长因子的作用方式
传递信号
生长因子 生物细胞
修复
激活
再生
产生效应
人 体 基 因
张健隆 2012
生长因子的分泌特点
• 细胞产生生长因子的同 • 细胞所分泌的生长因子 细胞所分泌的生长因子与 时也产生这种生长因子的受 邻旁细胞所表达的相应受体结经过管道与一定距离的远端 体，作用于自身细胞，局部 合，从而调控邻旁细胞的生长靶细胞所表达的相应受体结 发挥效应 合，介导全身性反应 和功能，此称为旁分泌
也无免疫反应（无过敏、排斥现象），所以
是一种十分安全可靠的成分！
张健隆 2012
生长因子产品的来源
张健隆 2012
生长因子讲解
细胞因子研究历史
细胞因子包括由淋巴细胞分泌的淋巴因子 (lymphokine)、单核巨噬细胞分泌的单核因子(monokine) 以及其他细胞分泌的因子等。作为免疫系统中细胞间相 互作用的信号分子、与细胞膜上受体结合后发挥多种生 物效应，在免疫应答、免疫调节和炎症反应中起重要作 用。参与免疫反应的细胞因子主要有干扰素(interferon， IFNs)、白细胞介素(interleukin，IL-s)、集落刺激因 子(colony stimulating factor，CSFs)、肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor，TNFs)和转化生长因子 (transforming growth factor)五类。
第5章 生长因子
河南科技大学医学技术与工程学院
12/30/2020
主要内容
I. 生长因子的定义 II. 生长因子的分类 III. 生长因子的作用方式 IV. 组织工程常用的生长因子 V. 生长因子的控制释放技术 VI. 生长因子与骨的修复
12/30/2020
一、生长因子的定义
生长因子(growth factor，GF)是通 过细胞间信号传递影响细胞活动的一 类多肽因子。它对细胞具有促进或抑 制其分裂增殖、迁移和基因表达的作 用。
2、对消化系统的作用：加强胃肠功能，促进消化酶的分解， 增进食欲，治疗慢性胃炎。
3、对血液系统的作用：加强骨髓造血功能，促进干细胞生成， 进而生成大量红细胞和白细胞。加强左心室厚度，增强心肌弹性 力，高效治疗心脏病。有效清除血液中低密度蛋白，防止在血管 壁沉积，治疗血栓。
4、对呼吸系统的作用：加强肺部细胞功能，修正气血屏障， 消除肺部毒素，治疗肺气肿、肺供养不足和呼吸系统疾病。
VEGF(血管内皮生长因子)-PPT文档
以排除内皮细胞的影响，证明TEC即为皮肤癌里
的CSC
血管微环境中存在CSC
二.VEGF对CSC的影响
以上实验已证明小鼠皮肤癌血管微环境 中存在CSC，并且现已知VEGF对血管 微环境的形成有重要影响，但VEGF对 CSC是否有直接影响尚未证实。
（一）DC101封闭性阻断 VEGFR2 （二）皮肤癌小鼠模型里敲 除Vegfa基因 （三）皮肤癌小鼠模型里过 表达VEGF
02 VEGF及其受体
VEGF: VEGFA、 VEGFB 、VEGFC、 VEGFD、PIGF（ 胎盘生长因子）、 orf viral VEGF同系物
VEGFR：VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3 其中VEGFR2是血管新生和有丝分裂过程主要的VEGF信号 转导受体。
03 VEGF诱发的细胞内信号转导
除促进血管增生以外的因素影响肿瘤生长。
Vegfa基因的缺失导致 TECs（即CSCs）显著减少， 可以推断：VEGF对皮肤癌的 CSCs存在一定影响。
从CSCs对称性细胞分裂与非对称性分裂来分析这种假设是否成立，对称性细 胞分裂代表细胞正在进行自我更新，非对称性分裂表明肿瘤细胞的分化。
在肿瘤生长的过程中，大约40%的 TEC处于对称性分裂（自我更新的 状态）。但是在敲除VEGFa的小鼠 皮肤癌模型里，处于增殖的TEC比 例大幅度降低。因此VEGF对皮肤 CSCs的增殖和自我更新有重要影响 。
VEGF阻断 例降低
血管生成 减少
CSC比
阻断VEGF能通过减少血管生成使CSCs比例降低，但是VEGF 是否能直接影响CSCs的某些基因的表达来直接调控其增殖 尚需进一步证实。
VEGF
CSC ？
（二）皮肤癌小鼠模型里敲除Vegfa基因
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颌下腺、肾脏、 十二指肠腺等 红细胞生长素（EPO） 肾、肝等 肝细胞生长因子（HGF） 胎盘、再生肝等 干扰素-γ (IFN-γ) T细胞、NK细胞 类胰岛素生长因子（IGF） 胎盘、胎肝、血浆等
神经生长因子（NGF） 血小板衍生生长因子 （PDGF） 转化生长因子α（TGFα） 转化生长因子β（TGFβ） 血管内皮细胞生长因子 （VEGF）
核内转录因子活化
基因转录
(1) 生长因子
(2) 细胞表面受体
细胞质
酪氨酸 激酶 蛋白质
受体 胞内区
（3） ） 胞内 传导体 蛋白质 第二信使 蛋白激酶
(2) 细胞内受体
蛋白质 p (4) 转录因子 DNA 转录 mRNA mRNA
活化的 蛋白激酶
蛋白质
生长
图
生长因子作用机制示意图
一、概述
生长因子(growth factor) :通过质膜上的特异性受 生长因子 通过质膜上的特异性受 将信号传递至细胞内， 体 ， 将信号传递至细胞内 ， 作用于与细胞增殖有关 的基因， 以影响细胞的生长或分化， 的基因 ， 以影响细胞的生长或分化 ， 这类调节细胞 生长与增殖的多肽类的细胞因子称为生长因子。 生长与增殖的多肽类的细胞因子称为生长因子。 细胞因子(cytokine) :由细胞分泌、具有调节细胞生 由细胞分泌、 细胞因子 由细胞分泌 长与分化作用， 长与分化作用 ， 类似于激素的信号分子板、 平滑肌等 肿瘤细胞、转化细胞、 胎盘等 血小板、肾、胎盘等 平滑肌、肿瘤等
二、生长因子的作用机制
与膜受体结合 膜受体结合 与胞内受体结合 胞内受体结合
酪氨酸激酶活化
产生相应第二信使
胞内相关蛋白质被 磷酸化
蛋白激酶活化
生长因子 – 受体复 合物， 合物，活化相关基 因
内 分 泌 endocrine） （endocrine）
生长因因子 作用模式
旁 分 泌 paracrine） （paracrine）
自 分 泌 autocrine） （autocrine）
表 人体内常见的某些生长因子 生长因子 表皮生长因子（EGF） 主要来源 主要功能 刺激多种细胞DNA合成， 促进表皮和上皮细胞的生长 调节成熟红细胞的发育 促进细胞DNA合成 抑制病毒RNA和蛋白质合成、 抗细胞增殖和免疫调节作用 促进硫酸盐参入到软骨组织、 软骨细胞的分裂，对多种组 织细胞起胰岛素样作用 营养交感及某些感觉神经元 促进间质和胶质细胞的生长 类似于EGF 对某些细胞呈促进和 抑制双向作用 促进血管内皮细胞生长