轉化生長因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β)是屬於一組新近發現的調節細胞生長和分化的TGF-β超家族。這一家族除TGF-β外，還有活化素（activins)、抑制素（inhibins)、繆勒氏管抑制質（Mullerian inhibitor substance,MIS)和骨形成蛋白（bone morpho-genetic proteins,BMPs）。TGF-β的命名是根據這種細胞因子能使正常的成纖維細胞的表型發生轉化，即在表皮生長因子（EGF）同時存在的條件下，改變成纖維細胞貼壁生長特性而獲得在瓊脂中生長的能力，並失去生長中密度信賴的抑制作用。
TGF-β與早先報導的從非洲綠猴腎上皮細胞BSC-1所分泌的生長抑制因子是同一物。
基本介紹
- 中文名：轉化生長因子-β
- 外文名：transforming growth factor-β，TGF-β
- 屬於：TGF-β超家族
- 相似：活化素
產生,分子結構,受體,生物學,
產生
（1）機體多種細胞均可分泌非活性狀態的TGF-β。在體外，非活性狀態的TGF-β又稱為latency associated peptide（LAP），通過酸外一時可被活化。在體內，酸性環境可存在於骨折附近和正在癒合的傷口。蛋白本身的裂解作用可使TGF-β複合體變為活化TGF-β。一般在細胞分化活躍的組織常含有較高水平的TGF-β，如成骨細胞、腎臟、骨髓和胎肝的造血細胞。TGF-β1在人血小板和哺乳動物骨中含量最高；TGF-β2在豬血小板和哺乳動物骨中含量最高；TGF-β3以間充質起源的細胞產生為主。
分子結構
1985年TGF-β的基因克隆成功，並在大腸桿菌內得到表達。在哺乳動物至少發現有TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-β1β2四個亞型。在鳥類和兩棲類動物還分別存在著TGF-β4和TGF-β5，對後兩者的生物學作用所知甚少。
TGF-β是由兩個結構相同或相近的、分子量的12.5kDa亞單位借二硫鍵連線的雙體。人TGF-βcDNA序列研究表明，單體的TGF-β112胺基酸殘基是由含400胺基酸殘基的前體份子（per-pro-TGF-β)從羧基端裂解而來。pre-pro-TGF-βN端含有一個信號肽，在分泌前被裂解掉，成為非活性狀態的多肽鏈前體（pro-TGF-β)，通過改變離子強度、酸化或蛋白酶水解切除掉，成為非活性狀態的多肽鏈前體（pro-TGF-β)，通過改變離子強度、酸化或蛋白酶水解切除N端部分胺基酸殘基，所剩餘的羧基端部分形成有活性的TGF-β。TGF-β1與TGF-β2有71%胺基酸同源性，TGF-β1與TGF-β3有77%同源性，TGF-β2與TGF-β3有80%同源性。TGF-β與TGF-β超家族其化成員有30～40%同源性。
受體
許多細胞表面都有TGF-β受體。大鼠成纖維細胞系NRK-49F和BALB/c 3T3細胞表面TGF-β受體親和力Kd值為5.6～14*10-11M，每個細胞TGF-β結合點約1.6～1.9*104。在淋巴細胞表面，TGF-βRKd值1～5.1*10-12M。T細胞、B細胞每個細胞TGF-βR數約250，活化後受體數量可增加5～6倍，但Kd值無明顯變化。造血細胞表面TGF-βR對TGF-β1親和力要比TGF-β2明顯為高，這可能解釋了造血細胞對TGF-β1反應要比TGF-β2更為敏感。TGF-β1、β2和β3結合細胞表面相同的受體。
發現TGF-βR存在著Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三種形式，分子量分別為53kDa、70～85kDa和250～350kDa。Ⅰ、Ⅱ型TGF-βR均為糖蛋白，它們和TGF-β1的親和力要比和TGF-β2的親和力大10～80倍；Ⅲ型受體是一種蛋白聚糖（proteoglycan)，它與TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3的親和力近似，是為TGF-β主要的受體，可能在TGF-β發揮生物學功能中起著主要作用。TGF-βRⅢ又名Endoglin，CD105，TGF-β1和TGF-β3為其主要配體。
Ⅱ型TGF-βR胞漿區具有絲氨酸/蘇氨酸激酶區。這種結構也見於活化受體Ⅱ（ActRⅡ）和ActRⅡB。Ⅲ型TGF-β受體本身缺乏蛋白激酶活性，對於其如何參與信號的傳遞還不清楚。當TGF-β誘導增殖時G蛋白可能參與誘導過程，此外，TGF-β促進Ca2+內流和胞內IP3水平的升高，激活PKC。
生物學
起初對TGF-β的生物學功能研究主要在炎症、組織修復和胚胎髮育等方面，發現TGF-β對細胞的生長、分化和免疫功能都有重要的調節作用。TGF-β1、β2和β3功能相似，一般來說，TGF-β對間充質起源的細胞起刺激作用，而對上皮或神經外胚層來源的細胞起抑制作用。
（1）抑制免疫活性細胞的增殖：①抑制IL-3、GM-CSF、M-CSF所誘導小鼠造血前體細胞和LTBMC的集落形成，並降低巨核細胞對IL-3T和CSF的反應性。②抑制ConA誘導或ConA與IL-2、IL-6聯合誘導的胸腺細胞增殖。③抑制絲裂原、同種異體抗原刺激的T細胞增殖或IL-2依賴的T細胞生長。④抑制SAC刺激後IL-2依賴的B細胞增殖。
（3）抑制淋巴細胞的分化：①抑制IL-2和BCDF依賴的B細胞分泌IgM，促進B細胞分泌Ig類型轉換為IgA和IgE。②抑制混合淋巴細胞培養（MLC）中CTL、NK和LAK功能，這種抑制作用可被TNF-α（小鼠MIC）或IL-2（人MLC）所逆轉。③抑制PBMC中NK活性以及NK細胞對TNF-α的的以應性。④抑制ConA和IL-2、IL-6協同誘導小鼠胸腺MHC非限制殺傷性細胞的活性。
（5）其它調節作用：①促進成纖維細胞、成骨細胞和雪旺氏細胞的生長。TGF-β1、TGF-β2促進人成纖維細胞IL-6的產生，其機理可能是通過對IL-6基因轉錄的調節。②抑制上皮細胞、破骨細胞、內皮細胞生長和脂肪、心肌、骨骼肌的形成。TGF-β可拮抗EGF的某些生物學功能。③促進細胞外基質（ECM）如膠原蛋白、纖粘連蛋白的表達和抑制ECM的降解，對細胞的形態發生、增殖和分化過程起著重要作用，有利於胚胎髮育和細胞修復。動物體內實驗表明，局部注射TGF-β可以促進傷口癒合和典型肉芽組織形成。④單核細胞和成纖維細胞的趨化劑，但不引起膠顆粒和氧化物的產生。⑤抑制淋巴細胞與內皮細胞的粘附。⑥促進嗜鹼性粒細胞釋放組織胺。
