源生代干细胞:常见细胞因子和作用

2021
09/29

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源生代干细胞
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什么是细胞因子

细胞因子是一个通用名称,经常有人把细胞因子称作细胞生长因子。

简义的定义:具有刺激细胞生长活性的细胞因子,是由细胞释放的小分泌蛋白质,对细胞之间的相互作用和信号转导具有特定的影响。经科普中国审核,百度百科提供定义的较为详细:由免疫细胞(如单核、巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等)和某些非免疫细胞(内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等)经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质。其作用是通过结合相应受体调节细胞生长、分化和效应,调控免疫应答。细胞因子,是细胞分化和行使功能时的产物,相当于人体内各类细胞间相互交流的“信使”。

细胞因子可分为白细胞介素(interleukin, IL)、干扰素 (interferon, IFN)、肿 瘤 坏 死 因 子 (tumornecrosisfactor,TNF)、集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)、生长因子、趋化性细胞因子等。众多的细胞因子在体内通过旁分泌、自分泌或内分泌等方式发挥作用,同时具有多效性、重叠性、拮抗性、协同性等多种生理特性,从而形成较复杂的细胞因子调节网络,参与人体多种重要的生理功能。

每一类细胞因子都有不同的作用,目前最多的观点认为,它们能够促进细胞的生长、修复并补充营养。当人体组织由于受伤、疾病或衰老的原因而遭受损害时,这些细胞因子的作用至关重要。

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细胞因子与美容医学

细胞因子在美容医学领域的研究应用越来越多,多见于整形、皮肤修复再生、美容医疗等方向,我们在种类繁多的细胞因子中,找出与皮肤细胞的生长、分裂、分化、增殖和迁移密切相关的几类,大家一起来认识一下。

表皮生长因子(EGF)

EGF 于1962 年由 Montalcini 和 Cohen 发现,并于1986 年获得了诺贝尔奖,从此揭开了皮肤衰老之谜。因其能促使皮肤的年轻化,故被称为“美丽因子”。 主要作用是调节表皮与上皮细胞生长及分化增殖,促进毛细血管生长,改善细胞微环境,从而保持细胞的活性,促进皮肤和黏膜创伤的愈合等,广泛应用于治疗烧伤、烫伤、手术伤、机械伤、皮肤溃疡、激光美容等,保护皮肤和黏膜免受或少受机械和化学损伤。

成纤维细胞生长因子(FGF)

FGF在哺乳动物体内普遍存在,是一种促细胞分裂的肝素结合蛋白,可诱导多种细胞的增殖与分化,对神经系统有重要作用。FGF 包括酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)和碱性 成 纤 维 细 胞 生 长 因子(bFGF)。这两种细胞因子均能促进成纤维细胞生长,提高皮肤合成胶原蛋白的功能,从本质上改善了皮肤的状况。其主要作用是修复损伤、去皱、美白、祛斑、防粉刺等。

角质化细胞生长因子(KGF-2)

KGF 该生长因子属于 FGF 家族。是人体皮下的组织细胞分泌的一种碱性蛋白生长因子,由间充质细胞分泌,并通过旁分泌途径来刺激上皮细胞增殖,促进且维持人角化细胞、表皮细胞及上皮细胞的增殖,刺激损伤组织周围上皮细胞的再生、分化和迁移,加速伤口的愈合。并能促使皮肤毛囊、皮脂腺前体细胞增强和分化,激发头皮毛囊的发育,预示生发的潜在应用。

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。KGF-2促进上皮细胞的生长、分化和迁移,使新生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。

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“血管内皮生长因子(VEGF)

VEGF 是一种分子量为34-35kD的糖蛋白,由人脑垂体前叶分泌,是一种高度特异的血管内皮细胞的有丝分裂原,分布在血管内皮细胞表面,是促进内皮细胞增殖、促进血管形成和毛细血管通透性提高的调节因子,对改善皮肤微环境循环并增强皮肤细胞的合成代谢起着重要作用。研究发现,VEGF可以促使大量毛细血管再生,给肌肤带来氧料,从而使蜡黄、无光泽、不健康的皮肤变得红润有光泽。同时还能有效清除一些代谢障碍的细胞,如胞浆中导致皮肤黑斑的过氧化脂质沉着,从而使细胞中各种有害的代谢产物不容易积累形成暗疮和黑斑、黄褐斑,在皮肤的美白红润方面有着独到作用,达到医学美容的作用。

其他(PDGF、NGF等)

此外,还有血小板源性生长因子(PDGF),神经生长因子(NGF),转化生长因子TGFα和TGFβ等,经研究皆被认为对抵御皮肤衰老有着积极作用。值得一提的是,细胞因子在外用的时候需要与高营养活性成分共同使用,否则影响因子发挥效果。另外,需要注意活性的保存和使用环境,才能发挥更佳的效果。

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最后我们来讲讲,众多的细胞因子有以下共同的作用特点:

(1)绝大多数细胞因子为分子量小于25kDa的糖蛋白,分子量低者如IL-8仅8kDa。多数细胞因子以单体形式存在,少数细胞因子如IL-5、IL-12、M-CSF和TGF-β等以双体形式发挥生物学作用。大多数编码细胞因子的基因为单拷贝基因(IFN-α除外),并由4~5个外显子和3~4个内含子组成。

(2)主要与调节机体的免疫应答、造血功能和炎症反应有关。

(3)通常以旁分泌(paracrine)或自分泌(autocrine)形式作用于附近细胞或细胞因子产生细胞本身。在生理状态下,绝大多数细胞因子只有产生的局部起作用。

(4)高效能作用,一般在pM(10-12M)水平即有明显的生物学作用。

(5)存在于细胞表面的相应高亲和性受体数量不多,在10~10000/每个细胞。近年来,细胞因子受体的研究进展相当迅速,根据细胞因子受体基因DNA序列以及受体胞膜外区氨基酸序列、同源性和结构,可分为四个类型:免疫球蛋白超家族、造血因子受体超家族、神经生长因子受体超家族和趋化因子受体。

(6)多种细胞产生,一种IL可由许多种不同的细胞在不同条件下产生,如IL-1除单核细胞、巨噬细胞或巨噬细胞系产生外,B细胞、NK细胞、成纤维细胞、内皮细胞、表皮细胞等在某些条件下均可合成和分泌IL-1。

(7)多重的调节作用(multiple regulatory action),细胞因子不同的调节作用与其本身浓度、作用靶细胞的类型以及同时存在的其它细胞因子种类有关。有时动物种属不一,相同的细胞因子的生物学作用可有较大的差异,如人IL-5主要作用于嗜酸性粒细胞,而鼠IL-5还可作用于B细胞。

(8)重叠的免疫调节作用(overlapping regulatory action),如 IL-2、IL-4、IL-9和IL-12都能维持和促进T淋巴细胞的增殖。

(9)以网络形式发挥作用;

(10)与激素、神经肽、神经递质共同组成了细胞间信号分子系统。

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关键词:
毛细血管,干细胞,源生,因子,常见,细胞,皮肤,生长,受体,内皮,分泌,医学,增殖

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