李鵬宇,賈克榮
(內(nèi)蒙古大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
Tβ4關(guān)于促進(jìn)毛發(fā)生長的研究進(jìn)展
李鵬宇,賈克榮
(內(nèi)蒙古大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
胸腺素β4(thymosin beta4,Tβ4)是一個由43個氨基酸殘基組成的多肽,廣泛分布于各種組織和多種有核細(xì)胞中,具有多種生物活性,盡管它的潛在機(jī)制仍不明確,但與促進(jìn)毛發(fā)生長有著密切關(guān)系。本文就Tβ4在毛發(fā)生長中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
胸腺素β4;毛發(fā)生長;毛囊
胸腺素最早是從胎牛胸腺蛋白提取液中發(fā)現(xiàn),是胸腺產(chǎn)生的一種淋巴生長因子。胸腺素有多個家族,按等電點可以分為α,β,γ家族。其中等電點5.1的為Tβ4。Tβ4廣泛存在于各個組織器官中,在肌細(xì)胞,成纖維細(xì)胞中也均有表達(dá)。同時Tβ4對血管生成和細(xì)胞遷移,腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,心肌修復(fù),角膜創(chuàng)傷愈合,促進(jìn)蛋白酶的表達(dá)都密切相關(guān)。而本文則介紹Tβ4的另一種功能促進(jìn)毛發(fā)生長。
Philp在探究Tβ4促進(jìn)傷口愈合時發(fā)現(xiàn),傷口周邊毛發(fā)生長迅速,并且使用了Tβ4的小鼠在生長期毛囊數(shù)量上是未使用小鼠的2倍[1]。后來又有研究表明Tβ4過表達(dá)小鼠比全敲小鼠毛發(fā)生長更快,毛干數(shù)量更多,毛囊更聚集[2]。所以可以確定局部使用或內(nèi)源性增加Tβ4可以促進(jìn)毛發(fā)的生長。
3.1 Tβ4誘導(dǎo)基質(zhì)金屬酶的產(chǎn)生促進(jìn)細(xì)胞遷移
在毛囊的生長和發(fā)育過程中,基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)在酶解,重塑細(xì)胞外基質(zhì)調(diào)節(jié)毛囊周期中起到關(guān)鍵作用。Tβ4過表達(dá)小鼠與全敲小鼠相比,MMP-2會增加[3]?;啄な洽粜湍z原和層粘連蛋白組成的致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而MMP-2是它們主要的降解酶,可以促進(jìn)細(xì)胞遷移。所以Tβ4可以促進(jìn)MMP-2的表達(dá),加快毛囊角化細(xì)胞遷移和分化來促進(jìn)毛發(fā)生長。
3.2 Tβ4通過增加血管內(nèi)皮因子調(diào)節(jié)血管生成
血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在毛發(fā)生長中起重要作用。與野生型相比,VEGF的過表達(dá)小鼠毛囊直徑明顯增大,毛干厚度和毛囊周圍的血管尺寸也明顯增加[3]。Tβ4過表達(dá)小鼠中VEGF也增加,敲除小鼠則相反,揭示了VEGF的表達(dá)與Tβ4相關(guān)聯(lián),Tβ4為VEGF的上游調(diào)控基因[2]。所以在毛發(fā)生長周期中,Tβ4通過VEGF來誘導(dǎo)毛囊周圍血管生成,以促進(jìn)毛發(fā)生長和毛囊發(fā)育,調(diào)節(jié)毛干尺寸和數(shù)量。
3.3 Tβ4促進(jìn)毛囊干細(xì)胞分化,遷移
毛囊干細(xì)胞位于毛囊外根鞘的隆突部 ,具有多向分化,遷移的能力,可以分化遷移形成毛囊。philp實驗顯示在靜止期,Tβ4位于隆突部少量細(xì)胞中,在生長期早期檢測到Tβ4在毛囊下部遷移細(xì)胞中表達(dá),在生長期晚期Tβ4存在于外根鞘基質(zhì)周圍的許多細(xì)胞中[1],說明毛球區(qū)細(xì)胞可能源于隆起區(qū)。而干細(xì)胞從毛囊的隆起區(qū)向下遷移分化有助于毛囊下部循環(huán)部分再生長。提示我們Tβ4可以促進(jìn)毛囊干細(xì)胞及其子代細(xì)胞的遷移,分化,使毛囊活化促進(jìn)毛發(fā)生長。
3.4 Tβ4促進(jìn)毛發(fā)生長的信號通路
Wnt通路是主要的信號通路,其中β-catenin和LEF-1在毛囊周期中也呈周期變化與毛囊發(fā)育有關(guān)。研究表明在Tβ4過表達(dá)小鼠中檢測到了β-catenin,LEF-1的增加,以及MAPK通路中P38,p-P38,ERK和AKT,P-AKT的增加[3]。β-catenin為LEF-1的上游基因,所以可能為細(xì)胞受到了Tβ4的刺激釋放Wnt蛋白,促進(jìn)了VEGF和MMP-2的表達(dá),減少對β-catenin的降解使之含量升高轉(zhuǎn)入核中,β-catenin與LEF-1結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄因子激活靶基因c-myc,cyclinD1的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)毛囊的定向分化。同時也可能在毛囊靜止期時β-catenin被GSK-3β降解,而Wnt信號激活了LiCl抑制了這種降解,使β-catenin含量升高激活下游MAPK通路中p38和ERK及PI3K通路中AKT蛋白的表達(dá)及其磷酸化誘導(dǎo)毛囊干細(xì)胞分化[4]。
3.5 Tβ4通過基底膜成分控制毛發(fā)生長
層粘連蛋白5(LM-5)和纖連蛋白(FN)是胞外基底膜的重要成分。LM-5和FN都隨毛囊周期而變化。有資料顯示,Tβ4可以促進(jìn)LM-5和FN的表達(dá)[5]。由此推斷,Tβ4可以通過促進(jìn)這兩種蛋白來間接調(diào)控毛發(fā)生長。
近年來,有許多關(guān)于Tβ4的研究,目前對于Tβ4的使用仍有許多顧慮,一方面Tβ4提取工藝復(fù)雜且成本較高,多為化學(xué)合成產(chǎn)品,難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。另一方面雖無資料表明Tβ4直接誘發(fā)腫瘤,但其會促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,使用風(fēng)險較高。目前已有實驗室準(zhǔn)備將Tβ4利用基因重組表達(dá)制成生物反應(yīng)器,建立高效安全的藥物生產(chǎn)系統(tǒng)。
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[4] 王海東,楊 磊,王 祎,等.小鼠出生后背部毛囊發(fā)育與Lef-1表達(dá)的研究[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報, 2012,43(3):382-387.
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本文編輯:趙小龍
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ISSN.2095-8242.2017.22.4351.02