基本介紹
- 中文名：血小板衍生生長因子
- 外文名：Platelet derived growth factor
- 簡稱：PDGF
- 貯存在：血小板α顆粒
分類與結構,生物學效應,醫學套用,美容抗衰老,
分類與結構
能刺激停滯於G0/G1期的成纖維細胞、神經膠質細胞、平滑肌細胞等多種細胞進入分裂增殖周期。血小板衍生生長因子PDGF於1974年發現的一種刺激結締組織等組織細胞增長的肽類調節因子，因其來源於血小板而得名，正常生理狀態下存在於血小板的α顆粒內，當血液凝固時由崩解的血小板釋放出來並且被激活，具有刺激特定細胞趨化與促進特定細胞生長的生物活性。此外，在組織受到損傷時巨噬細胞、血管平滑肌細胞、成纖維細胞、內皮細胞、胚胎幹細胞等也可以合成並釋放PDGF。肝臟受損時，巨噬細胞、血小板、浸潤的炎細胞、受損的內皮細胞及激活的肝星形細胞均可以分泌PDGF。以自分泌、旁分泌的方式發揮作用。結合的PDGF是分子量為30KD的熱穩定糖蛋白，是靠二硫鍵相連的A、B兩條多肽鏈組合成的二聚體。
血小板衍生生長因子家族包括血小板生長因子(PDGF)和血管內皮細胞因子(VEGF)。每種生長因子均可由多種細胞產生，其受體均為酪氨酸激酶(RTK)型受體。血小板衍生的生長因子家族成員包括：PDGFA、PDGFB、PDGFC、PDGFD、胎盤生長因子（Placental growthfactor ，PGF)以及血管內皮生長因子VEGF、VEGF41、VEGFB、VEGFC、FIGF（VEGFD）等。
常見的血小板衍生因子PDGF是由兩條多肽鏈通過二硫鍵連線而成的同型或異型二聚體，這使PDGF具有多種形式的二聚體結構，即PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC以及PDGF-DD。[2]其中PDGF-A鏈分子量為16KD，PDGF-B鏈為14KD。A、B鏈基因分別位於第7、22號染色體。通常所說的PDGFI即PDGF-AA，分子量為31KD，含有7%糖，PDGFⅡ即PDGF-BB，分子量28KD，含4%糖，兩者均由兩條高度同源的A鏈及B鏈組成，體內單核/巨噬細胞是主要合成PDGF的細胞。
生物學效應
PDGF最初從血小板中發現，在損傷早期從血小板α顆粒釋放出來，啟動並加速組織創傷修復。PDGF生物學活性主要有幾方面：
1、趨化活性。誘導巨噬細胞與成纖維細胞的遊走，對中性粒細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞有趨化性。在創傷早期，可以促進周圍細胞向創傷部位聚集，配合血小板的凝血作用，激活創傷部位的免疫系統，為創傷修復奠定基礎。
2、具有縮血管活性。PDGF能引起血管收縮，是比血管緊張素II更強的血管活性物質。在創傷初期，可以刺激創傷部位的毛細血管迅速收縮，降低創傷部位的血壓與流速，促進血液凝固，為創傷修復創造條件。同時，PDGF可以誘導受損的上皮細胞與內皮細胞分裂增殖，促進血管的形成與再生，為創傷修復提供保證。[3]
3、促分裂效應。PDGF能刺激血管平滑肌細胞、成纖維細胞、膠質細胞的分裂增生。PDGF通過激活PDGF受體跨膜蛋白傳遞細胞信號，刺激停滯於G0/G1期的成纖維細胞、神經膠質細胞、平滑肌細胞等多種細胞進入分裂增殖周期。[4]
4、參與磷酸酯酶激活與前列腺素代謝。PDGF與有受體的細胞作用時，能誘導磷酸醯肌醇循環和花生四烯酸的釋放，促進前列腺素、PGI2和PGE2的生成。PGI2和PGE2的增加可能會加速骨吸收，並增加其擴血管以及抗血小板的活性。
PDGF必須與細胞膜上的相應受體結合後才能發揮其生物學效應。PDGF受體由兩種亞單位α及β構成，其分子量為170～180KD。二者與PDGF結合力相差很大，α單位與PDGFa鏈及B鏈有較高的親和力，而β亞單位僅與B鏈有高親和力。所以α亞單位可與PDGF-AA、PDGF-AB及PDGF-BB結合，β亞單位僅與PDGF-BB及PDGF-AB結合。Wang等人的研究證明，在肝纖維化時，HSC表面的PDGF受體以β受體為主，與PDGF-BB具有較強的親和力，認為PDGF-BB以及PDGF-β在肝纖維化過程中的作用尤為突出。 PDGF受體是一種跨膜糖蛋白，具有酪氨酸蛋白激酶活性，由細胞外N端與PDGF特異識別的結構域、單鏈順序跨膜的中間疏水結構域和細胞內C端具有酪氨酸蛋白激酶活性的肽段結構域組成。當受體與其配體結合後促使兩個受體分子形成二聚體，激活細胞內結構域酪氨酸殘基自身磷酸化，或促使激活特殊靶蛋白的酪氨酸殘基磷酸化，從而將信號傳入細胞內，經級聯式放大瀑布效應調控細胞的生命活動，包括靶細胞的分裂增殖。 實驗證明PDGF是一種重要的促有絲分裂因子，具有刺激特定細胞群分裂增殖的能力。肝受損時，大量分泌的PDGF刺激間質星形細胞增殖，轉化為肌纖維樣母細胞，並促使星形細胞遷移，聚集於炎症受損區。而肌纖維樣母細胞合成大量細胞外基質沉積於肝細胞胞間質，促進肝纖維化發生。 PDGF能夠促進肌纖維母細胞產生膠原，尤其是I型及Ⅲ型膠原。Isbrucker在體外培養的實驗中證明，PDGF可促使未融合豬肝肌纖維樣母細胞增殖，使已融合的細胞產生膠原，但對其細胞數量無影響。PDGF還可通過上調組織金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)抑制膠原酶的作用，以減少細胞外基質的降解。
醫學套用
當人體某個組織受損時，凝血塊會止住出血。形成血塊不能少了血小板，它聚集在出血點，形成物質屏障防止血液進一步流失。與此同時，血小板釋放出幾種生長因子－－最主要的是血小板衍生生長因（PDGF）－－刺激鄰近的結締組織細胞生長。這些結締組織細胞是重建受損組織、癒合創口的先鋒隊。實驗表明PDGF是創傷癒合過程中較早出現的生長因子之一,在創面癒合的全過程中起重要作用,主要表現在促進創面癒合方面. 台灣著名的施雅分藥師也指出過：“PDGF是一種促進生長的內生性蛋白質，在傷口癒合過程中，PDGF可由多種細胞來釋放，而且PDGF分成AA/AB/BB三種具生理活性形式，其中BB型式更能促進纖維母細胞的生長，所以促進與傷口修復有關的細胞化學觸覺補強及細胞增殖，加強肉芽組織的形成，促進傷口癒合並縮短癒合時間。
目前，血小板衍生生長因子的套用在美國等已開發國家十分廣泛，這方面的研究也不斷取得進展。基因重組人類血小板衍生生長因子（recombinant human Platelet derived growth factor，rhPDGF）是目前所有眾多生長因子中唯一通過美國FDA批准被套用，作為臨床處方藥的生物工程產品。其套用之一就是以重組人血小板衍生生長因子凝膠劑型的REGRANEX Gel用來作為糖尿病晚期肢端潰瘍的清創癒合與修復。另外，血小板衍生生長因子PDGF在重度燒傷、皮膚病患、骨骼與牙齒缺損與再生已經關節修複方面的套用也取得了巨大的進展。
美容抗衰老
血小板衍生生長因子PDGF是祛皺抗衰的新秀，作用於真皮層的成纖維母細胞法，可以通過真皮層微介術被受體細胞真正吸收，達到很好抗衰除皺效果。其做為祛皺抗衰成分在國外早已使用，PDGF作為祛皺抗衰的頂級產品具有以下幾大功效渠道：
1、PDGF是一種重要的促有絲分裂因子，具有刺激特定細胞群分裂增殖的能力，促進纖維母細胞的生成，從而修復由於衰老和損傷造成的真皮層膠原纖維斷裂與變形，促進真皮層生長與彈性提升，使皺紋自然長平。
2、PDGF促進膠原蛋白在真皮層直接合成，更有效延緩衰老。補充膠原蛋白幾乎是現在每個愛美人士都知道的常識。然而，如何讓人體更充分的吸收膠原蛋白一直是個難解之題。PDGF可以促進成纖維母細胞的活性與促進分泌膠原蛋白。通過PDGF促進成纖維母細胞生成的膠原蛋白比直接塗抹或食用膠原蛋白更能有效延緩皮膚衰老。
3、PDGF促進皮下毛細血管形成，修復皮下血液微循環系統，為皮膚提供充足營養。皮膚衰老一個重要的原因就是皮下血管萎縮，從而導致皮膚供血不足，故細胞缺乏營養，致使皺紋的產生。許多生長因子參與血管生成的生理調節。它們各自在其中起至關緊要作用。其中PDGF的再生血管功能對於延緩衰老有明顯療效。
4、PDGF促進皮膚細胞的生長與更新，提升皮膚組織的生理活性與新陳代謝水平，增強皮膚細胞的免疫力與自我修復能力，修復由於日光、嚴寒、化學物質與機械磨損傷害造成的紅血絲與敏感肌膚，使皮膚細胞更加白皙潤澤，鮮活飽滿，讓面部色斑暗沉，枯黃乾燥的衰老面貌煥然一新。
擴展閱讀：
1
[1]Hannink M, Donoghue DJ (1989). "Structure and function of platelet-derived growth factor (PDGF) and related proteins". Biochim. Biophys. Acta 989 (1): 1–10. PMID 2546599
2
[2]Reigstad, L.J. et. al. (2005) Structural and functional specificities of PDGF-C and PDGF-D, the novel members of the platelet-derived growth factors family. FEBS J. 272, 5723-5741.
3
[3] Hoch R V,Soriano P.Roles of PDGF in animal development[J]．Development，2003,130:4679-84.
4
[4]Bennett NT，Schultz.Growth factors and wound healing.Am J Surg，1993，(166):74-81
5
[5]安沙“科技美容顏回青春-細胞生長因子開啟基因抗衰老時代”《科學時報》2009年3月14日第8版
