胰岛素样生长因子结合蛋白3和特发性肺纤维化

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基醛睦爨塞查!塑!箜墼!!鲞篓!塑!!!i墨!!£照!坚!塾;!!!:!!!:;坠墨!:!
胰岛素样生长因子结合蛋白3和特发性肺纤维化
叶琳赵洪文
【螨篓】特发性瓣绥维纯(1pF)怒麟毅不明傻发瘸攀秘痰死率髑显的终缨变性疾病,谯膝纡维化过程中,众多缁照因子参麓了细脆调控,其中胰鹦素榉盥长躐予结合蛋囊3(jGFBP一3)被发观与IpF有关,假其
具体作用祝制逐不爨了。

许多学者发瓣聪FBP_3霹淡滤过依赖性鞠菲依赖瞧趣方式络合IGF,侄其体魏lGF转P_-3信号传导遴潞涵没完全澜翻。

越来越多瓣耩究遂承鑫lGF鼢3逡秘蛋自在入镕多器蜜孛豹燕婺作用,近年来研究者们把目光聚焦在肺上,iiii且有荧纤维化的相关研究逐渐浮出水面。

但其作用机制尚不清楚,漓览蓬内矫祷荚掇道,可能与戳下瘸容楣美:①lG擎B》3豹垒彀撵铡巍继戆凝亡终瓣;②lGF蹬一3与lG弘l}③lGF翁》3与TGp瑟l;④lG孓l与TG孓瑟l;⑤{GFBP一3与缨魏掺慧凌。

由魏溪见,lGF8p一3与lPF裔着潜在的妊然关系,ⅪFBP一3程促lpF的形成扮演蓉骥要角色。

【关键词】胰岛索样生长因子结合蛋白3;特发性肺纤维化
l娃s麟li渺like驴owth叛etorbinding妒otei扣3andidiop8thic斛lmonaryfibros诲y醪Li埠。

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联。

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{[麓r,曾s≯o踅蠢i嚣g盘“壤疗r:Z手耋Ao掰。

辩g一戡增雄
【Abstract】Idiopathicpulmonaryfibrosis(IPF)i8afibrousdegenerationdiseasewhoseetiopathogenisisisunclear,butinci硅enee采ndc8se擐talityisprominent,D娃r主黔gthe鑫bro糖sdegeneratio魏,鑫lo£ofcyto颡illesta耘ep氇fti珏eellreg娃l韪tion。

lns毽li£卜likegfowthf&ctorbindingProteif卜3(要GF龄一3)isdiscovered毒◇{)erelatedwithI姆。

Butitseoncretemeeh矗秘is£nofactionisuncleahManyscholarshavediscoveredIGFBP一3canbi聪withIGFbydependentornon—dependentlnode,buttheconcreteIGFBP一3signaltransductionp毫thwayhas觳o£beenel娃eid毡tedcornpletely。

I妊oreand£norest鼍薹dieshaves}∞wnIGFBp”3exertsveryimportantroleinlnanybodyorgansandscholarsputemphasis。

nthepuimonarynbrosisstudyinrecentyears.Buttheeoneretemeehanislnofthis8ctionisnotsoelear,aceor蘸ingtofelativereports,maybeitisrel在tivetoaspectsbelow;①growthinh海{tingoflGF转p一3andapopt静sis;③lGF3p3andlGpl;③IGF8p3and室GP签j;固IGF乙1andTGF一8l;⑤IGFBP一3andextracellularInatrix.SopotentialandjnevjtableassociatjonexistsbetweenlGF8笋。

3andlPF,IGF抟P一3hasimporta致trolei魏p毽lmonaryfib黝sis.
【瓢霉髻w钟畦s】{ns轻lin—likeg£owthfaetofbi鼓ding努ro{ei£卜3;Id{opat魏iep娃lf牲onaryfib£^osis
特发性肺纤维化(IPF)是原因不明但发病率和
瘸蔻率都较高黪野维纯性疾病,其发瘸撬捌尚未完
全绢确。

其病撰特糕是薹枣泡上皮损伤、成纤维缨胞
灶以及细胞外基滕的过度的沉积,最终导致肺组织
结构的异常煎熬。

在肺纤维化过程中,众多细胞因
予参与了缨莠毽调控,鲣瓣瘸坏恁因子(TNF)、爨奔
素<lL)、胰赢素榉生长因子(IGpl)、髌岛索样生长
因子结合黉囱(IGFBP)、结缔组织生长送子
嚣卷单位:1l0034沈阳二四=医虢孵吸内科(时琳);110∞1
沈阳中国医科大学耐璃第一医院嚼嗷肉辩(赵洪文)
潺嘏终者;越溪文.综述。

(CTGF)1、转化生长因子8(TG卜8)等在纤维化的发
震上均扮演了重要鹣煮色。

以上缨熙因子鳇致缎缝
纯僚飕均已褥到证实,但对lGF韶婚磷究摆对较
少,丽{GFBP一3是lGFBP中最主要的一种,因此我
们在此篇文章中仅对lGFBP-3在lpF中的俸用作
一综述。

重lGBPp3的存在澎式歉其结构特点
骤翦研究发现人体中鸯6种不同性质黪
lGFBp,器pIGFBPl~6,lGFB薹’一3蹙主要的一种。

lGFBp一3是由肝脏大篷产生的,较少部分在成纤维
绒脆、卵巢、胎纛、平滑肌细胞合成,也可来自软管细
胞、成骨编胞。

lGF舄p一3壅286个氨基酸组成,裙对万方数据
圈隧噔咝苤查!!!!熊筮!!鲞箜!塑!!!』垦塑尘!!丛!!:!!!!!!!!:!!:奠!:!
分子质量在43◇∞~56ooo。

天然的lGF转p一3存在两种糖基化形式,分别带有2个或3个糖基,十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE)表现为相对分子质量为42ooo朔45ooo。

糖基化的(C}{O表达)翻来糖基他趣(嚣。

e。

{i表达){GF羚p一3,凭论是在对胰岛素样生长因子(IGF)的亲和力,还是在不同细胞中对IGF的活性影响,均没有显著差异。

80%的{G≯是以大分子爨的三元络会物为主要运输载体的[1],此三元络合物箍IGFBP-3与IGpl或IGF一2及不耐酸的亚单元(ALS)形成一个相对分子质量为150ooo的三聚体嘲。

该复合物难以通过毛缨盎管羼障,戮此,霹把lGFl隰离在盘管靛中,超IGF—l循环储备作用,而且不能被肾脏排濮,并以此种形式延长IGF的半衰期(从8min到数个小时)。

因此,IGFBP~蕊充当了稳定剂的作用,提供了lGF持久高水平¨]。

在lGF转薹)~3蛋叁分勰酶的作用下,从该复合体上释放出来的IGF—l才麓通道血管内皮屏障到达组织而发挥作用,这可避免机体发生IGF-1的急性胰岛素样作用,这也可能是IGF~1从虑德环疼中动员戆重要槐裁嘲。

另有摄道IGF~l/lGFBp一3/FN(纤维连接蛋白)三元络合物存在于人类血浆,FN主要的肝磷脂区域位于羟基末端区域,这个区域与IGFBP一3肖亲和力,并推测一燕1GFBP一3缝合予缨邈外基屡秘缨飕膜,也许一部分原因可归因予IGFBP一3结合FN[“。

小分子质量(40000)二元化合物由IGFBP一3和IGF一1或IGF一2组成,能通过毛细血管屏障转运{GF到它们的靶缨鼹,在那里{GFBP一3透过磷骏他的改变谪节lGF的功能圈。

lGFBP一3还可以结合于多种已知的蛋囱质,如纤维礞自素原、纤溶酶原,还有许多未被鉴别出来的蛋白质睁引。

{GFBP一3的高亲翻性取决予{GFBP一3的两个结合区域:N一末端和C一末端。

lGFBP一3可被IGFBP一3蛋白酶水解作用分解成小片段,从而降低了与IGF的亲合力,进而增加了IGF与靶受体的亲秘性。

此外,不阉的IGFBP片段麓直接裁激或搦削麓缍胞的作用西]。

2IGFBP一3发挥作用的信号转导通路
2.1IGFBP一3依赖性结合IGFIGFBP一3与IGF翁嵩亲程力,并抑铡IGF—l与其受体结合两发援冀抗增生和促细麓凋亡功畿。

有研究显示lGpl的受
体(1GF—lR)联它麴下游信号通路Akt和ERK可被IGFBP一3磷酸化,并提出IGFBP一3通过神经鞘质信号系统有差别地调控内皮细胞凋亡,IGFBP一3的生存作用似乎是被lGF~IR介导的‘引。

2.2lGFBP一3菲依赖性缝合{G≯有研究报道,细胞凋亡是在细胞缺乏IGF—l受体口03和在IGF一1髭生存效应的情况下[113发生的,Spoerri等报道的IGF8p3与视黄醇类X受体一(RXR)结合可诱导缨缒穰亡殂引,Kue戳嘏erle等报道的雨生源性鹦IGFBP一3通过激活TGF一81受体和Smad2直接抑制人类的肠平滑肌细胞增殖[13。

,通过IGFBP一3片段降低与IGF一1亲和力,并直接刺激或抑制靶细胞嘲,均提示了lGFB弘3不依赣IGF发撵终角麓功麓。

鼹然,众多研究者饶有兴趣对IGFBP一3非依赖性结合IGF的细胞作用机制进行研究,然而IGF8P~3的信号转导通路还没有完全阐明。

3lGF彗P一3与lpF
越来越多的研究显示出IGFB壬)一3在人体多器官中发挥重要作用,近年来研究者们把目光聚焦在肺上,而且有关肺纤维他的相关研究逐渐浮出水西。

IGFBp~3在成年大鼠辩中被检测高来瞰],在几个物种肺内发展口5。

K],并发现lPF患者的支气管肺泡灌洗细胞可特发释放IGFBP一3[17],IGFBP一3水平在伯克氏肉瘤第三阶段患者的支气管肺泡灌洗细胞中升高,认为其可促纤维化m]。

至)ilews瓤等研究表瞬lGFBp~3在IPF患者存在过度表达及可促迸成缩胞外基质的形成[19‘。

以上研究均最示IGFBP一3与IPF有潜在的关系,其作用机制还不明了,以下内容霹镌鞠关。

3.1lGFBP-3酶抑制生长和促凋亡作箱IGFBP一3能够在各种类型的绷胞刺激细胞凋亡和抑制细胞增殖。

敲除IGF一1受体的成纤维细胞,被含有IGFBP~3基因的带菌体转染,显示窭大量的IGFBP一3酶表达和生长挪翩口…。

人表皮的角质化细胞合成器IGFB王)一3抑制了IGF一1的刺激有丝分裂的能力。

=21f。

IGFBP~3在前列腺癌细胞可非依赖性结合IGF—l并消除{GF—l受俸憨激活作用闻接性静致缨魏援亡H…。

此外,在鸡胚胎戚纤维缨胞fhIGFBP一3片段可抑制IGF一1刺激DNA合成‘22【。

IGFBP一3还可通过减少IG卜1R配子体的活性藏接诱导细胞凋亡‘1引。

lGFBP~3还可通过p53[1…、霄撼细胞癌基因
万方数据
垦匾堕嘿盘查!!!!笙箜!!鲞箜!塑!坐』曼!!£!!!坚!!:;!!!!Y!!:!!!盥!:!‘337。

(wT一7)[2“、细胞因子‘241和视黄酸‘253积极参与细胞凋亡路径的触发。

3.2IGFBP一3与IGF一1IGF一1对成纤维细胞有积极的生物活性,包括刺激胶原的产生和降解胶原酶哪]。

数个研究报道了在纤维化条件下IGF一1的变化,其中突出的是煤工尘肺肺纤维化时IGF一1水平升高∞]。

在系统性硬皮病所致肺泡炎中其被指出是致病的胁]。

在IPF患者的肺泡巨噬细胞、间质巨噬细胞、肺泡上皮细胞及纤毛柱状上皮细胞,IGF一1的水平均升高Ⅲ脚]。

因此说IGF一1是肺泡炎与肺纤维化过程中最重要的细胞因子之一。

而如前所述IGF一1的水平能被IGFBP一3通过依赖和非依赖结合IGF~1的机制调节,进而IGFBP一3抑制或加强了IGF~的组织生物学效应。

3.3IGFBP一3与TGF一81TGF一01已被认为是关键的致纤维化因子之一,前文已述IGFBP~3可通过TGF—B信号系统发挥作用。

TGF—p在多种类型细胞上有生长抑制作用,而在基质细胞其可刺激细胞生长。

TGF一81、TGF—B2可增强IGFBP一3在上皮和基质细胞的表达m]。

另外TGF—p1可刺激IGFBP一3mRNA和肽的表达,而且发现IGFBP一3可介导TG卜81诱导的生长抑制和促细胞凋亡作用m]。

在前列腺癌细胞中已证实IGFBP一3的刺激作用需要T(;p|31诱导细胞凋亡作用[31|。

因此,IGFBP一3与TGF一|31之间有相互增强表达的作用。

3.4IGF一1与TGF—131在初级成纤维细胞中,IGF一1能够诱导TGF一81导致基质成分的调整[32|。

在成纤维细胞中IGF一1能诱导TGF一|31转录的二倍增加,而且这个作用能被抗TGF—G1’抗体的增加部分阻止,考虑通过TGF—I起作用的TGF一_|31诱导反应可能触发TGF—G1的自身诱导[20I。

因此,IGF一1、TGF—131和IGFBP~3三者在对促纤维化过程中有着必然的联系。

3.5IGFBP一3与细胞外基质IGFBP一3在细胞外基质可与胶原I和纤维结合素结合[19’33’34|,而且IGFBP一3可通过与细胞外基质成分的结合避免其被水解而得到积累m]。

研究表明,与正常的肺成纤维细胞相比,IGFBP一3在IPF患者的成纤维细胞中存在过度分泌,而且资料进一步显示IGFBP一3水平的增加更显而易见的是在细胞外基质[2…。

4结束语
综上所述,IGFBP一3与IPF有着潜在的必然关系,IGFBP一3在促IPF的形成中扮演着重要角色,但具体机制还未完全清楚,是某些致纤维化因素造成IGFBP3的增多促成肺纤维化,还是肺纤维化后引起IGFBP一3相应增加,以及IGFBP一3的检测是否能成为诊断IPF的间接指标,有关针对IGFBP一3的处理是否有利予IPF的治疗等问题均有待相关科技人员进一步研究和探索。

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