低氧诱导因子-1研究进展
低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展

低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展摘要:低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一种对氧敏感的核转录因子,其表达与肿瘤的生长密切相关,尤其在调控肿瘤细胞能量代谢重编程中发挥着重要的作用,它通过激活编码葡萄糖转运体,糖酵解酶类以及丙酮酸脱氢酶激酶等基因,在低氧条件下实现由氧化磷酸化代谢方式向糖酵解方式的转变,维持了肿瘤细胞内氧化还原的稳态和能量供给。
因此,靶向HIF-1及其编码的与代谢相关的酶系将成为肿瘤治疗的新策略。
关键词:低氧诱导因子;代谢重编程;糖酵解;靶向治疗恶性肿瘤为了满足快速生长的需求,会发生代谢的重编程。
在常氧条件下,正常组织细胞摄取葡萄糖进入糖酵解途径生成丙酮酸,经过三羧酸循环由线粒体氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP)。
在缺氧条件下,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下生成乳酸产生ATP。
而肿瘤细胞无论氧气是否充足都以生成乳酸的糖酵解代谢方式产生能量,这种特殊的代谢方式称为有氧糖酵解[1]。
随着肿瘤研究的不断深入,肿瘤细胞调控代谢重编程的重要信号通路及转录因子已初步阐明。
本文将重点对低氧诱导因子-1(HIF-1)调控肿瘤细胞代谢重编程的分子机制及靶向HIF-1治疗策略的研究进行综述。
1 HIF-1的调节机制转录因子HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体蛋白[2]。
在常氧条件下,HIF-1α蛋白的第402位和第564位脯氨酸残基在羟基化酶的作用下发生羟基化,然后被泛素化降解,这个过程需要氧气、α-酮戊二酸和二价铁离子作为底物参与其中[3]。
在低氧条件下,羟基化酶的活性被抑制,HIF-1α蛋白迅速积累,并与HIF-1β形成二聚体结合于靶基因的低氧反应元件上,并招募共激活分子P300/CBP,激活靶基因的转录[4]。
研究发现HIF-1能调控1000多个靶基因,其中大多数基因都是促进肿瘤细胞存活,包括代谢重编程,血管新生和迁移等相关的基因[5]。
低氧诱导因子-1在高住低训中表达的研究进展
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K yw o d :h pxa—id cbefco e rs y i o n u il a tr一1 ih—l ig o —t iig u cin ;hs i n ;lw r nn ;fn t v a o
中图分类号 : 88 1 G0 .
文献标识码 : A
文章编号 : 0 0 5 (09 0 04 2 1 5— 26 20 )8— 02— 0
HL 是美 国学者莱文 ( ei ) 2 io L v e 在 0世纪 9 代初提 出 n 0年 的, 是在传统高原 训练基础上发展起来 的一种有效的提高运动
员耐力水平的科学方法。通常是指 运动员居住在 相当于 20 50 的一种新的科学方法 。其原理是让运 动员在高原或人 工低
胞生成素 ( P 及 一氧化氮合酶 ( O ) E O) N S 等靶基 因的转录而成 m左右高度 的缺氧环境中 , 而训练则在正常氧浓度环境下进行 以充分调动机体适应高度缺氧而挖掘本身 的机 中, 通过低氧应激 ,I 一 转 录激活机制诱 导葡萄糖转运载体 氧环境中居住 , HF 1 在平原或较低 的高度3 ̄l :t 练又可达到相当大的训练量 ( L T 的表达及葡 萄糖利用 率增 加 ,P GU ) E O表达增 多 , 而提 能潜力 ; 从 高血红蛋 白运输 氧的能力… 。H F一1自身活性调节是低氧应 和强度。这种方法还可以解决常用的传统高原训练中的不足 , I
答基 因表达调控 的中心环 节。低 氧训练在机体分子 水平 的结 果是导致 HF 1 I 一 亚基 m N R A上调增加 , 而作 为后 反应 的结 从
果, 使肌红蛋 白、 E F和糖酵解酶 mR A水平增加 , 肉线粒 VG N 肌 体和毛细血管 的密度增 加 , 利于运 动成绩 的提高 J 有 。本文 就低 氧诱导 因子 一1在高住低训 中的表达作一综述 , 旨在说明 低氧诱 导因子 一 1在高住低训 中的重要作用 , 从而为运动员利 用高住低训提高运动成绩提供理论参考依据。 1 低氧诱导 因子 一 l及高住低训
低氧诱导因子1(HIF—1)与动脉粥样硬化中炎症细胞关系的研究

低氧诱导因子1(HIF—1)与动脉粥样硬化中炎症细胞关系的研究作者:刘敏郗爱旗来源:《医学信息》2016年第04期摘要:迄今为止,动脉粥样硬化(AS)是冠状动脉疾病、颈动脉疾病和外周动脉疾病最常见的潜在原因,其与这些疾病的高发病率和死亡率均有关。
缺氧地区的人都普遍存在动脉粥样硬化病变,并且病变的发展与载脂巨噬细胞的形成有关,该病变同时也增加局部炎症反应和血管再生。
低氧诱导因子1(HIF-1)是缺氧的主要调节因子,它通过启动和促进泡沫细胞的形成、内皮细胞功能障碍、细胞凋亡,增加炎症反应促进血管生成,在动脉粥样硬化的进展中起着关键性作用。
目前较为公认的观点认为,AS是一种炎症性疾病,越来越多的资料也表明炎症在AS中起重要作用。
本文的目的是总结HIF-1与动脉粥样硬化中炎症细胞的关系。
关键词:低氧诱导因子;动脉粥样硬化;血管生成;炎症细胞动脉粥样硬化是一种多因性疾病,近年来,AS的诊断与治疗有了长足进步,但人们对AS 病因学方面的认识仍存在不足[1]。
体内氧平衡的破坏可能会导致动脉粥样硬化。
随着动脉粥样硬化病变的发展,动脉壁会增厚,扩散进入内膜的氧气也会明显减少。
此外,HIF-1会导致动脉粥样硬化多个组成成分的功能障碍,,增加局部的炎症反应和血管生成。
现就炎症和AS 发生过程中炎症细胞及炎症介质作用的研究进展综述如下。
1 缺氧是动脉粥样硬化的重要特征在人类粥样硬化斑块中的巨噬细胞内存在缺氧情况,这证明粥样硬化斑块存在组织缺氧。
组织缺氧可能通过促进脂质堆积,增强炎症反映和血管生成从而促进病变进展。
动脉粥样硬化形成的早期,导致粥样硬化形成的脂蛋白巨噬细胞吞噬后从内膜清除,从而导致泡沫细胞的积聚。
组织缺氧使巨噬细胞中的脂滴形成增加,促进炎症介质的分泌,而脂滴可能发挥介导炎症反应的作用。
一些文章也已经提出,斑块深层的缺氧可以通过激活某些血管生成蛋白质从而诱导血管生成。
2 HIF-1的分子特征HIF-1是一种广泛表达的异质二聚体转录因子。
低氧诱导因子hif-1α 适应 能量代谢 文献解读

低氧诱导因子HIF-1α在人体内是一种重要的生物活性蛋白质,它在缺氧情况下对能量代谢起着至关重要的调控作用。
本文将围绕HIF-1α在能量代谢中的作用进行文献解读,以期全面了解该蛋白对人体功能的影响。
1. HIF-1α的基本介绍HIF-1α是一种由基因HIF1A编码的蛋白质,其编码基因位于人类染色体14q23.2-q24.1上,由该基因转录、翻译得到的蛋白质主要分布在细胞的细胞质内。
HIF-1α的主要功能是在细胞缺氧时,通过调节多种基因的表达,以适应低氧环境。
其中,其对能量代谢的调控作用备受研究者的关注。
2. HIF-1α与能量代谢研究表明,HIF-1α在细胞缺氧时能够促进糖酵解途径的进行,增加葡萄糖转化为丙酮酸和乳酸的速率,从而增加ATP的产生。
HIF-1α还可以抑制线粒体的功能,减少线粒体呼吸链的活性,从而减少氧化磷酸化的过程,进一步节约细胞内氧气的利用。
通过这些方式,HIF-1α能够在细胞缺氧时维持细胞内的能量供应,保障细胞正常的生理功能。
3. HIF-1α与疾病的关系近年来的研究发现,HIF-1α在多种疾病的发生发展中发挥着重要的作用。
在肿瘤的发生过程中,肿瘤组织由于生长速度快、造血不足等原因,常常处于低氧状态,HIF-1α的异常活化对肿瘤的代谢、侵袭和转移等过程起着重要的调节作用。
另外,在心脏缺血再灌注损伤、糖尿病等多种疾病中,HIF-1α的异常表达也与疾病的发生发展密切相关。
4. HIF-1α的研究进展目前,针对HIF-1α的研究已经取得了许多重要的进展。
通过基因工程技术,研究者可以对HIF-1α基因进行敲除或过表达,从而揭示了该基因在细胞能量代谢中的重要作用。
另外,一些研究还发现了HIF-1α的调控机制,比如HIF-1α的翻译后修饰、HIF-1α与其他蛋白的相互作用等,这为进一步揭示HIF-1α的功能机制打下了重要的基础。
5. 未来的研究方向虽然HIF-1α在能量代谢中的作用已经得到了一定程度的解析,但其在细胞生理和病理过程中的复杂调控机制仍有待进一步研究。
低氧训练中低氧诱导因子-1表达对骨骼肌铁代谢影响的研究进展
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p o x i c s t i m u l a t i o n a f f e c t o n i r o n t r a n s p o r t e r . HI F 一 1 ( h y p o x i a - i n d u c i b l e f a c t o r - 1 )i s t h e k e y r e s p o n s e t o h y p o x i a w h i c h e f f e c t
2 0 1 3年 2月
廊 坊师范学 院学报 ( 自然科 学版)
J o u r n a l o f L a n g  ̄ n g T e a c h e r s C o t r e g e ( N a t u r l a S c i e n c e E d i t i o n )
YANG J i e I L I H0 i - z h o u
【 A b s t r a c t 】 I r o n p h y s a n i m p o r t a n t r o l e i n m a n y p h y s i o l o g i c l a p r o c e s s e s , s u c h a s A T P s y n t h e s i s a s w e l l a s o x y g e n t r a n s .
变化和适应性调 节。
【 关键词 】 铁 ; 低 氧训练 ; 骨骼肌 ; 低氧诱 导 因子 一1
I nf l u e n c e o f Ex p r e s s i o n of HI F一 1 i n Hy po xi c Tr ai n i ng
o n I r o n Me t a b o l i s m o f S ke l e al t Mu s c l e
低氧诱导因子—1与脑血管病变关系的研究进展
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缺 氧 诱 导 H F 1 白 表 达 和 转 录 活 性 产 生 I一 蛋
协 同 效 应 , 而 精 确 调 节 H F 1对 o 浓 度 变 化 从 I一 2 的应 答 。 HI- F 1活 性 分 四 个 层 次 调 节 : I - HF1 mR A 的表 达 水 平 调 节 、 I 一 蛋 白表 达 水 平 调 N H F1 节 、 I 一 二 聚 化 和 D A结 合 活 性 调 节 、 I一 H F 1的 N H F
管 生成 。 它 还 可 以诱 导 一 氧 化 氮 合 酶 、 红 素 血
被 缺 氧诱 导 。在 小 鼠各 组 织 中 , F 1 HI.a的 表 达 以 肾 、 、 腺 最 高 , 、 、 、 丸 次 之 , 骼 心 胸 肝 脾 肺 睾 骨
肌 最 低 3。正 常 条 件 下 , 组 织 HI。a的 表 达 各 Fl 甚 少 , 低 氧状 态 时 , 表 现 为 时 间 及 低 氧程 度 而 则
H F 1最 先 由 S m na等 … 在 缺 氧 诱 导 的 I一 e ez 细 胞 核 提 取 物 中 发 现 , 与 人 E O基 因 的 3增 能 P
依 赖 性 升 高 【。 另 外 , F l 4。 HI—a也 受 到 C 2 、 0
Mg 、 i N2 以及 H F 1 控 的 靶 基 因 的影 响 } 。 I一 调 3 J
体 } 。HI—a 在 缺 氧 细 胞 的 核 中 存 在 , I . 2 J Fl 仅 H F
1 在 正 常 细 胞 和 缺 氧 细 胞 的 细 胞 核 和 细 胞 8则 质 中 均 有 表 达 , I一 H F 1的 m N 在 缺 氧 诱 导 的 R A 人 、 鼠 、 鼠 细 胞 中 均 可 检 测 到 。 HI一 小 大 F 1的 D A结 合 活 性 在 所 有 已 分 析 的 细 胞 系 中 均 可 N
低氧诱导因子-1的研究进展
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HF1 I 是由 和 B两个亚基所组成的异二聚体, 一 其 和 B
亚基均 为 b L A ( H I S 即螺 旋环螺旋 ,a c exLo- ex  ̄ bs l— op H l— iH i i
2 H F1 . I 与促红细胞生成素( P ) 1 - E O
血液 的载氧 能力很 大程度上 取决 于血红 细胞 的数 量 和质
互独 立的反式激活结构域(A ,a8 tndm i) A ( T D tna l a : D N 氨 r co o n T 基酸 5 155和 T D C 氨基 酸 7686 。在这两个 T D之 3—7 ) A — ( 8 2) A
碱性 区域 和 H H区域介 导与 D A的结合 ,其 中 1 1 6号氨基 L N -6
体 F卜1 c 基因, 糖酵解酶 Ⅱ型( O ) t S血红素氧化酶( O 1基 N H 一) 因, 内皮索一 ( T 1基因, 1E 一 ) 环氧合酶( o ) c x 基因, 血栓素合酶 (X ) T S 基因、 肾上腺素能受体基因、 l o B肾上腺髓质素基因、 t 胰
Pf R T h S 转录因子家族的成员。 eA N/ t i A k m)
1 H F l . I—a亚基的结构特点 1 HF 1 基的分子 量约 为 10D 其 分子结 构从 N 端开 I一 亚 2k , ’ 始依 次排列着 三个结构域 : 碱性区域 、 L H H和 P S A 结构域 , 者 三 共同构成转 录 因子 D A结合 域 ( N -i i dm i,B ) N D A b d 异 oa D D 。 nn n
岛素样生长因子结合蛋 白 1I F P) 因 、 (G B 1 基 转铁蛋 白基 因、 尿激
低氧诱导因子-1在低氧性肺动脉高压中的研究进展
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基金项目:辽宁省自然科学基金(2022 MS 325)通信作者:丁彦春,E mail:yanchunding@aliyun.com·综述·低氧诱导因子 1在低氧性肺动脉高压中的研究进展金鸿锦 卢义 丁彦春(大连医科大学附属第二医院,辽宁大连116021)【摘要】低氧性肺动脉高压(HPH)是由缺氧引起的肺动脉压力进行性升高的肺血管疾病。
低氧诱导因子 1(HIF 1)是维持细胞氧稳态的核心转录因子,可促进细胞糖代谢模式的转变、调节细胞膜表面离子通道活性、调节肺血管收缩及舒张因子活性等,在HPH的发生和发展中具有重要作用。
现对HIF 1及其下游信号分子在HPH发生和发展中的作用机制进行综述,有助于为HPH的治疗提供新的理论依据和治疗靶点。
【关键词】低氧性肺动脉高压;低氧诱导因子 1;低氧性肺血管重塑【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2024 01 010HypoxiaInducibleFactor 1inHypoxicPulmonaryHypertensionJINHongjin,LUYi,DINGYanchun(TheSecondHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116021,Liaoning,China)【Abstract】Hypoxicpulmonaryhypertension(HPH)isapulmonaryvasculardiseaseresultedfromprogressiveincreaseinpulmonaryarterialpressurecausedbyhypoxia.Hypoxiainduciblefactor 1(HIF 1)isacoretranscriptionfactorwhichmaintainscelloxygenhomeostasis,promotesthetransformationofglucosemetabolismpatterns,regulatestheactivityoftheionchannelonthemembranesurfaceandthepulmonaryvasoconstrictionandrelaxationfactors,whichplaysanimportantroleintheoccurrenceanddevelopmentofHPH.ThisreviewaimstoinvestigatethemechanismofHIF 1anditsdownstreamsignalingmoleculesintheoccurrenceanddevelopmentofHPH,whichwillprovidenewtheoreticalbasisandtherapeutictargetforthetreatmentofHPH.【Keywords】Hypoxicpulmonaryhypertension;Hypoxiainduciblefactor 1;Hypoxicpulmonaryvascularremodeling 低氧性肺动脉高压(hypoxicpulmonaryhypertension,HPH)是由缺氧引起的肺动脉压力进行性升高的肺血管疾病。
缺氧诱导因子-1信号转导通路的研究进展
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·84·困讣压学呼吸系统分册2003年第2={卷第2期缺氧诱导因子一1信号转导通路的研究进展南华大学附属第三医院呼吸病研究室(衡阳421900)李炽观综述载爱国审校摘要缺氧诱导因子1(HIF1)是机体细胞在低氧环境中产牛的一种结合DNA蛋山质因子.枉低氧信号转导中起刮一个咀曼的中介作Ⅲ.通过转录水平参与对低氧反应基因的调控,从Ifij使机体刘低氧刺激作出复朵的病理生理反J矗。
但其洋细的信号转导通路机制还未完全清楚关键词缺氧诱导因子1;信号转导通路;低氧低氰环境中,机体及细胞对缺氧的反应极其复杂。
细胞适应低氧环境足通过对一些特殊基因的凋甘来文现的,象血管内发细胞生长因子(VEGF)、红细胞生成素(EP())和HIF一1。
其巾,I¨F1足一个蕈要的中介物质。
通过它进而对一系列的低氧反应基凶(bypox[aresponsivegenes.HRG)进行转录调节.从而产牛·系列的生理适应,如红细胞生成增多.使携氧能力增强;血管再生和重建;糖酵解能力增强.使尤氧条什下ATP乍成增多,以满足组织细胞的能星代谢。
但低氧环境下,细胞是通过何种信号转导通路产生H1F一1还未完全清楚。
本文就其可能的信号转导通路作一综述。
1缺氧诱导园子-lHIF一1是在缺氧诱导的细胞核抽取物中发现的一种I)NA结台挫蜇自质分了,被认为足信号转导通路中晌一个关键成分。
结构分析表明HIF1丰要以异源二聚体形式存在。
由分子质量为120ku的d亚基(111F1n)和由91/93/94kii_种13亚基(H1F—10)绀成。
在活性的HIF一1中。
HIF1以双亚基形式和IIlFl结合位点DNA相互作用,进行转求调控。
HIF一1“为HIFl所特有,仅在缺氧细胞孩中存存。
常氧环境中,HIF—let的含量甚微,很难检测到.『『『『存低氧环境中.HIF一1a却大量集聚并转移至细胞核中,此过程称作核转位。
其可能机制是常氧rJ“生的HIF一1Q被vorl—hippel—lindau蛋白结台而被修饰,从而成为Ubiquitin蛋白酶降解的靶LI标。
低氧诱导因子—1与恶性肿瘤的研究进展

含有 b L - S H HP 结构域 , A 其中 b H 结构属于真核生 的凋亡前成员 , HH 它的启动子中包含 HF1 I- 反应元件 。 I-t c ; 物转录因子超家族 , P S为 b L 而 A H H家族 的子类所 在慢性缺氧及强制表达 HFl 时均可使 N 表达
共有 。HFl及 HFI 通 过 自身 的 H H及 P S结 活跃 , I-e t I- ̄ L A 从而 启动 Bl c2诱导细胞 凋亡 的过程 -
节序列。在人类肿 瘤细胞 中, 可以发现这些基 因产 应 。 物大大增加, I 1 HF 在其中的功能可分为以下几种 : 2 - m]l F a在恶性肿瘤中的表达 -
m 等 利用 ⅧFI 单克隆抗体 检测了 HF ①促进糖酵解 : I I HF 可促使 1 种不 同的糖酵解酶 - 3 - n I - 类产生, 包括葡萄糖转运 子( I] )乳 酸脱氢酶及 1 在多 种肿 瘤 中的 表 达 , 现 9 % 的结 肠 癌 、 GX 3 、 T a 发 o 肺癌
低 氧诱 导 因子一 1与恶 性肿瘤 的研 究进展
插 菊缸 综述 王新克 审柱
( 天津压科大学病理教研室, 天津 3o7) oo o
摘要 : 肿素发 生、 发展是 一十克隆性 选择 的结果 , 癌基 因的盘 活变变直 押癌基 因的麦 活变 变, 导最 l -a的表达  ̄ l 和, 或其活性开高,后者介导细胞对低氧 的适 应性反应 , 包括刺 激新 生血 管形成和促进糖 酵解过程 , 曩垮 导最细胞在
醛缩酶 A等, 涉及该通路 的全过程。糖 酵解 的升高 及前列腺癌组织 中 HF1 I 表达升高, - 而在肿瘤附近 不仅可使 肿瘤 细胞 适 应 周 围不利 的环境 , 且 可 以 正常组织 中不能测及。乳腺癌中 , <1 而 有 / 3的原发肿
缺氧诱导因子-1和肺疾病的研究进展

13 3 8・
广东医学
21 0 2年 5月 第 3 3卷第 9期
G a g o gMe i l o r a Ma. 0 2, o.3 N .9 u n d n dc u n l aJ y 2 1 V 1 3, o
缺 氧诱 导 因子 一1和肺 疾 病 的研 究 进 展 水
江娇 ,曹阳
・
1 9・ 33
管重塑 包含肺动脉平 滑肌 细胞 ( um n r at m o s p lo ay r r s ot mu- e y h
cecl,A MC) 增 殖 、 l e PS l 的 迁移 和 肥 大 。 野 生 型 小 鼠暴 露 在 氧 浓度 为 1 % 的 条 件 下 3周 后 , 镜 下 检 测 到 P S 的 容 积 0 电 A MC
肺脏是从外界摄取氧 为机体提供氧 的重要 器官, 因此其 感应
氧 浓度 变化 的 能 力是 脊 椎 动 物 生 存 的 重 要 保 证 。研 究 表 明
4 H F一1和低 氧性肺 动脉 高压 I
由于 肺 泡 长 期 暴 露 在 低 氧 条 件 如 慢 性 肺 疾 病 或 居 住 在
高原地 区而 引起的肺动脉 高压 , 为低氧性 肺动脉 高压 ( y 称 h— pxap lo a yetnin H H) 主要 表现 为低 氧 性 肺血 oi um n yhpr s , P , e o 管收缩 。 继发性红 细胞增 多导致血液黏 滞度增加 以及 肺血 管
辅助 因子的蛋 白质 , 目前 已发现 的 P HD亚型有 4种 , 然其 中
只有 P D 3参与 H F—l 的羟基化作用 P H 1~ I t o 7 ,H的活性可 J
被 低 氧 和 离子 螯 合 剂 抑 制 , 此 , 缺 氧 条 件 下 , I 因 在 H F一1 的 t o 羟 基 化 反 应 受 阻 , 致 其 降 解 受 阻 , 胞 内的 HI 导 细 F一1 稳 定 t e 性 增 加 , 聚 , 后 向 细 胞 核 转 移 , 细 胞 核 与 H F—l 结 积 然 在 I 8
低氧诱导因子-1α基因多态性与肿瘤易感性

HI - o wa ic s e ,a d t e r c n d a c s o h HI - o p lmo p ims a el a t so it n t h u e p F l s d s u s d n h e e t a v n e f t e t F l oy r h s s w l s i a s c ai s wi t e s s e — t s o h
[ 中图 分 类 号 ] Q 5 R 3 . 7; 70 2
[ 文献 标 识 码 ] A
Po y o p s s o p x a I du i l Fa t r c l m r him f Hy o i n c b e c o -l  ̄G e e a s e i iiy o n nd Su c ptb lt t Ca c r nes
d c l fc r 1H F 1 是哺 乳 动 物 和人 体 内存 在 的介 导 缺 氧 适 ui e at 一 , I— ) b o
应 性 反 应 的关 键 转 录 因 子 , 由 HI一 d和 H F l 是 F1 I — B两 个 亚 基 组 成 的 异源 二 聚体 , I— o 是 主 要 的 氧调 节 亚基 和功 能 亚 基【 HF l t 1 ] 。在 常 氧 条 件 下 , I — o 由 氧 依 赖 降 解 结 构 域 (x g n d p n e t HF l t o ye — e e d n
B in 0 80 hn e i 10 5 ,C ia jg
[ btat A s c] r
H pxaid c l f t - HI- ) pasa mpr n oei oye o es s fteogns yoi nu i e a o 1( F 1 l n i ot trl n xgn hm ot i o rai b cr y a as h m. HF I I-
低氧诱导因子-1在高原低氧训练中的研究现状与进展

员的 运 动 能 力 。
关键词: 高原训练 ; 低氧诱 导因子~ ; 1促红细胞生成素; 血管 内皮素 ; 一氧化氮合酶 中图分 类号 :0 . 842 文献标识码 : A 文章编号 :0 7 6 0 ( 0 0 0 - 0 9-2 10 — 2 4 2 1 )2 0 1- 0
Ab tt e sud e e tst ato a d v l pm e fH I ou h t y pr s n iu i n n de e o nto F-1 d i g a tt e hy xi r i i s ur n liud po a t a n ng
EP a d p o t st e b d % g u oy i; n h n d v l p t l ts p r b l y O, n r mo e o y h l c lss a d t e e e o s ah ee s o t a i t . s i
K e r s l t u e t i ig HI - ; y wo d :a i d r n n ; F 1 VEGF EP i t a ; O; NOS
蛋白, 内皮素一 , 1 血红素加氧 酶 , 血管 内皮生长 因子( E F)胰 VG ,
HIF-1在肿瘤治疗中的研究与应用

HIF-1在肿瘤治疗中的研究与应用肿瘤是一种常见的严重疾病,其发展和进展受到多种因素的影响。
近年来,人们对于调控肿瘤发展的分子机制进行了广泛的探讨和研究。
其中,一种被广泛关注的调节分子——低氧诱导因子-1 (HIF-1) 在肿瘤治疗中具有重要作用。
本文将介绍HIF-1在肿瘤治疗中的功能以及其在临床应用中的潜力。
一、HIF-1的功能机制低氧诱导因子-1 (HIF-1) 是一种在低氧环境下被激活的转录因子,它可以调节多个基因的表达从而对细胞功能产生影响。
HIF-1主要由两个亚单位组成:HIF-1α和HIF-β。
其中,HIF-β在正常情况下持续稳定表达,而HIF-1α则主要受到氧气水平的调节。
当细胞处于低氧状态时,HIF-1α蛋白得以稳定并转位到细胞核内结合HIF-β,从而形成活性的HIF-1转录复合物。
这个复合物可以与DNA结合并调节特定基因的转录水平。
HIF-1通过调节一系列重要的靶基因如血管生成相关因子、糖代谢相关基因和细胞凋亡调控基因等,影响肿瘤的生长、侵袭和治疗敏感性。
二、肿瘤发展中的HIF-1表达在正常情况下,HIF-1α蛋白会被迅速降解。
然而,在大多数肿瘤细胞中,HIF-1α经常出现稳定过度表达的情况。
这主要归因于两方面原因:一是由于缺氧导致HIF-1α稳定超常;另外则是由于许多促肿瘤信号通路对其有激活作用。
高水平的HIF-1α蛋白在许多类型的恶性肿瘤中都得到了证实,如乳腺癌、食管癌、卵巢癌等。
HIF-1α通常与恶性程度和预后不良紧密相关,并且与化放疗敏感性下降以及药物耐药性发展有关。
因此,对于HIF-1α在肿瘤细胞中的抑制或干预成为了一个重要的治疗策略。
三、HIF-1在肿瘤治疗中的研究进展1. HIF-1作为治疗靶点的探索由于其在肿瘤发展中的关键作用,HIF-1已成为许多科学家致力于开发的药物靶点。
目前已有一些药物被设计并测试,旨在通过抑制HIF-1α蛋白稳定性来干预肿瘤生长。
这类药物包括小分子抑制剂、表观遗传调控剂以及siRNA等。
HIF-1活性调控机制的研究进展

HIF 1活性调控机制的研究进展周文婷1,2(1遵义师范学院,遵义563006;2哈尔滨体育学院,哈尔滨150001)摘要 低氧是癌症等多种疾病发生与发展的重要诱因,低氧诱导因子1则是低氧条件下最重要的转录调节因子,对其下游基因的转录与表达发挥关键作用,故阐明其活性的分子调节机制对探索新的抗癌方案,提高癌症诊疗水平有重要意义。
低氧诱导因子1的活性受多水平、多机制的共同调节。
本文从传统的氧依赖机制、蛋白水解依赖机制、最新的癌相关遗传因子及功能改变调节机制等角度出发,综述了迄今为止低氧诱导因子1活性调节研究领域的最新成果,以期为其更好应用于癌症诊疗提供参考。
关键词 基因表达;低氧诱导因子 1;调控;分子机制中图分类号 G804 众所周知,特定的O2水平是机体维持内稳态的前提条件,而低O2水平对癌症、局部缺血性心脏病、晚期动脉粥样硬化及慢性肺病等多种重大疾病的发生和发展至关重要[1]。
特别在癌症防治中,自50年代Thomlinson等首次在癌细胞周围发现散在的低氧细胞以来,低氧已成为癌细胞及其微环境的显著标志,并对癌细胞的生长、发育和代谢等生理进程发挥正向效应[2]。
目前已知,低氧诱导因子 1(hypoxia induciblefactor 1,HIF 1)是最重要的转录反应调节因子[3],可作用于低氧环境下的细胞与系统稳态反应[4],通过诱导其下游千余个基因的转录,提高肿瘤组织的氧适应性[5](血管新生),并辅助癌细胞对低氧微环境的适应[6](代谢重编程)及逃逸[5](癌细胞的侵袭和转移),从而被广泛认为是未来癌症治疗的潜在靶位,阐明其活性分子调控机制的意义不言自明[3~6]。
业已证实,HIF 1活性受多重基因及细胞水平调节,一系列信号通路及效应因子在其中发挥正向或负向调节作用。
本文综述了迄今为止上述领域的最新研究成果,旨在为更深入理解其作用机制提供参考,为未来的癌症防治提供新的思路。
一、HIF 1概述HIF 1是介导低氧适应性反应的核转录因子,于1991年由Semenza等(1991)发现,于1995年被成功分离和纯化(Wang等.1995)。
缺氧诱导因子(HIF-1)与炎症关系的研究进展

缺氧诱导因子(HIF-1)与炎症关系的研究进展机体的生长发育与代谢活动需要体内氧气的稳定和平衡,当机体受到低氧刺激的时候,体内大量基因参与缺氧过程在转录水平的协调性调节。
缺氧诱导因子(HIF-1)是在缺氧条件下表达的一种转录调节因子。
它是感受氧浓度相关的转录因子。
随着研究的进展,对其结构、功能及上下游信号通路的有了进一步认识,目前有观点认为它是炎症反应的“开关”。
本文就缺氧诱导因子与其在炎症反应的作用,简要综述。
1.HIF-1的概述缺氧诱导因子的发现及结构,在20世纪90年代,由Semenza和Wang等人[1]从促红细胞生成素基因表达时发现。
随后确立了HIF-1的结及其cDNA的编码序列。
HIF-1是由HIF-1а和HIF-1β两个亚基所构成的异源二聚体.HIF-1а是其活性域,由4个功能结构域组成,分别是bHLH结构域、PAS(Per-aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-Sim)结构域、ODD(oxygen-dependent degradation domain)结构域、TAD(transactivation domains, N-TAD, C-TAD)结构域。
bHLH区与PAS区负责参与蛋白二聚体的形成及DNA结合。
ODD是氧依赖结构降解域,是HIF-1降解的必须物,对其活性起重要作用。
TAD为两个转录活化所需的反式激活结构域,相对独立存在HIF-1а的羧基端,分别为N-TAD和C-TAD,其在常氧条件下,抑制HIF-1 a的转录激活。
在常氧情况下,HIF-la在特殊的脯氨酸羟化酶(PHD)的羟化作用以及与肿瘤抑制蛋白(pVHL)结合,被泛素化并降解。
在缺氧的环境中,PHD的活化受到限制,由于没有被脯氨酸残基羟基化,pVHL不能识别HIF-la,使蛋白水解率降低。
HIF-la蓄积,表达增强。
激活其下游的信号通路,从而参与HIF信号通路的调节[2].目前研究表明,HIF-1a能够控制下游100多种基因的表达,这些基因表达后参与血管形成和红细胞生成,与能量代谢和细胞存活、凋亡等活动,以维持组织、细胞在缺氧条件下内环境的稳定[3]。
低氧诱导因子1α在骨关节炎软骨退变中作用的研究进展

1 软 骨退 变 的影响 因素
造成 软骨 退变 的 因素是 多方 面 的 , F 1 HI 一a等基 因 的表达 、 常 的机 械 压力 等 因素 都 可 能会 影 响软 异 骨 的正常 形态 和功 能 J 。
1 1 基 因表 达 已发现多 种 基 因与骨关 节炎 有关 , . 包 括编码 细 胞外 基质 蛋 白的基 因 , 些 转 录 因 子 和 一
关 。本 文 以“ 关 节 炎 ” “ 骨 退 变 ” “ F 1 ” 骨 、软 、 HI 一 a 为
关键 词进 行 检索 , 通过 检索 P b d S rn e、 u Me 、 p ig r 中国 知 网等文 献检 索平 台 , 共检 索到 1 9  ̄2 1 年 的 文 90 0 1
献7 3篇 , 除 研 究 结 果 相 似 者 , 文 选 取 其 中 排 本
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J u n l f Ch n s n e r tv diie ( o r a iee I tg a ie Me cn JCI )o o M r
Zh n iJ eH eXu oi nit r ain l e r o g XiY eBa sa n en t a ,p e— i o
Do g FF, a g Yj h u Cj n W n ,Z o .Th ea i n h p l t e y o I n e e n er l t s i e we n h p xa o a i e fo al e i n ft e wo l d M i i d x d i s P b e a d Die t r o Op n Ac e s J u n l u M d n rco y f e c s o r as i d c b e f co — a d c r i g e e e a in i s e a t rts ( n u i l a t r l n a t a e d g n r t n o t o r h i :a a l o i DOAJ )
低氧诱导因子1(HIF—1)与动脉粥样硬化中炎症细胞关系的研究

低氧诱导因子1(HIF—1)与动脉粥样硬化中炎症细胞关系的研究迄今为止,动脉粥样硬化(AS)是冠状动脉疾病、颈动脉疾病和外周动脉疾病最常见的潜在原因,其与这些疾病的高发病率和死亡率均有关。
缺氧地区的人都普遍存在动脉粥样硬化病变,并且病变的发展与载脂巨噬细胞的形成有关,该病变同时也增加局部炎症反应和血管再生。
低氧诱导因子1(HIF-1)是缺氧的主要调节因子,它通过启动和促进泡沫细胞的形成、内皮细胞功能障碍、细胞凋亡,增加炎症反应促进血管生成,在动脉粥样硬化的进展中起着关键性作用。
目前较为公认的观点认为,AS是一种炎症性疾病,越来越多的资料也表明炎症在AS中起重要作用。
本文的目的是总结HIF-1与动脉粥样硬化中炎症细胞的关系。
标签:低氧诱导因子;动脉粥样硬化;血管生成;炎症细胞动脉粥样硬化是一种多因性疾病,近年来,AS的诊断与治疗有了长足进步,但人们对AS病因学方面的认识仍存在不足[1]。
体内氧平衡的破坏可能会导致动脉粥样硬化。
随着动脉粥样硬化病变的发展,动脉壁会增厚,扩散进入内膜的氧气也会明显减少。
此外,HIF-1会导致动脉粥样硬化多个组成成分的功能障碍,,增加局部的炎症反应和血管生成。
现就炎症和AS发生过程中炎症细胞及炎症介质作用的研究进展综述如下。
1 缺氧是动脉粥样硬化的重要特征在人类粥样硬化斑块中的巨噬细胞内存在缺氧情况,这证明粥样硬化斑块存在组织缺氧。
组织缺氧可能通过促进脂质堆积,增强炎症反映和血管生成从而促进病变进展。
动脉粥样硬化形成的早期,导致粥样硬化形成的脂蛋白巨噬细胞吞噬后从内膜清除,从而导致泡沫细胞的积聚。
组织缺氧使巨噬细胞中的脂滴形成增加,促进炎症介质的分泌,而脂滴可能发挥介导炎症反应的作用。
一些文章也已经提出,斑块深层的缺氧可以通过激活某些血管生成蛋白质从而诱导血管生成。
2 HIF-1的分子特征HIF-1是一种广泛表达的异质二聚体转录因子。
它介导多细胞动物机体内的所有有核细胞对缺氧的低氧环境的适应反应。
低氧诱导因子-1影响运动能力的研究进展
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高, 其原因可能与 HF 1 I一 在正 常条 件下迅速降解有关 。 I一 的 HF1
蛋 白稳定性和转 录活性 主要受 细胞内氧浓度的调节 。H F 1 I一 对
细胞环境 中氧浓度 比较敏感 ,在组织对低 氧时 产生应答 中发挥
了重要作 用 可 以很 快对组织 内的缺氧状 态做 出 m N , R A表达
o y e h o g e VEGF a d E O x r si g u lo i rv n e gu o y i n mu c e i h i e e t o h e e— x g ntru ht h n P e p sn ,b t s mp o i g t l e l ssi s lswh c sb n f rt e d v l e a h i f o me t ft e s o t a i t . p n p r b l y o h s l
第3 O卷
第 5期
辽 宁 体 育 科 技
UAO NG P NI S ORT S E E AN T HNO OG CI NC D EC L Y
Vo-0 No5 l 3 .
0c . 2 08 t 0
20 0 8年 1 O月
低氧诱 导 因子 细胞生长与凋亡等。
2 HⅡi1的活 性调 节及 其机 制 ’ 一
H F 1 正 常 细胞 内含 量 很 少 ,在 低 氧 条 件 下 含 量 显 著 升 I一 在
态『 HI- l F 1的激活有利 于人们从分子基因水平探讨低 氧训练 的 1 。 生理适应机制 , 揭示机体对氧的适应 , 提高氧的运输能力 , 增强物质 的氧化代谢, 促进新生血管的产生 , 最终提高运动员的运动能力。
罗 强 ,金 其贯 ,陈 宝 ,潘艳娟
缺氧诱导因子-1在肿瘤学中的研究进展

关键 词 : 肿瘤干细胞 ; 缺 氧诱 导 因子 一 l ; 文 献 综 述 中图分类号 — 7 3 9 9 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 5 4 8— 0 4
境 的形成 , 这在人实体瘤 中表现的尤其明显 。肿瘤组织 的缺 氧在肿瘤形成 的病理 过程 中异常重 要 , 同肿瘤对 放 、 化疗 耐 受抵抗及恶 性进展 、 远处转移密切相关 ” J 。缺氧和缺氧诱导
因子( h y p o x i a i n d u c i b l e f a c t o r s ,H I F s ) 对 肿 瘤 生 物 学 的 影 响
是值得 主动探究 的新 领域 。
1 HI F - 1的 分 子 结 构 和 生 物 学 活 ・ 陛
跨膜蛋 白, 可受 缺氧诱导 , 同肿 瘤对化疗 抵抗相 关 。 目前 已确定 H I F 一 1 t的 目的基 因有 1 e 0 0余 种 , 其 中 4类基 因 的蛋 白产物与肿瘤关 系密 切。包括癌 干细胞 与干性 维持 相关 因 子、 血管新生相关因子 、 肿瘤侵袭 与转移相关 因子 、 凋亡 相关
表达时发现的介导哺乳动 物和人类 细胞低 氧反应 的核转 录
因子 。H I F 一 1系统 包括 e t、 8两个亚 单位 , 具 有不 同的基 因片 段, 二者在 哺乳动 物体 内广泛 存 在 , 具有 不 同 的空 间结构 。 二者 以异 二 聚 体 形 式 存 在 , 属于 B HL H . P A S ( b a s i c H e l i x — L o o p — H e l i x - P e r / A R N . r / A h R / s i m) 转 录 因 子 家 族 成 员。H I F 一 1 t 编码基 因定 位于 1 e 4号染色体 ( 1 4 q 2 1 - 2 4 ) , 由氨基 端 的转 录因子 D N A结合结 构域 ( D N A - b i n d i n g d o m a i n ,D B D) 、 羧基
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摘要:低氧诱导因子.1(HIF。1)是机体的一种重要转录园子,其表达和活性受到细胞氧浓度的严密 调控。它通过控制血管生成来调节氧的运输能力,通过调控糖酵解作用来增强机体对低氧的耐受。肿 瘤的生长和血管生成与HIF-1的表达紧密相关,抑制HIF.1活性可能是治疗癌症的一种途径。另外,对 HIF.1表达水平的药理学控制,可能也是治疗慢性肺疾患、脑缺血和心肌缺血等疾病的一种新思路。 关键词:低氧诱导因子.1;低氧诱导;肿瘤治疗
with
essential Hypertension
population of
Chinese origin
[J].Am J Hypertention,2001,14(12):1196-1200.
analysis of the polymorphisms Argl6Gly and Swedish hypertensive sic beta2 receptor in
匿堂绫堡!Q堕生!!基箜!兰鲞筮兰!塑型型!型旦竺型型!塑:盟!堡丝塑!Q煎!ya T,Fu polymorphisms sure elevation 3434.
are
・1283
Y,et a1.Beta2一and beta3-adrenergic receptor
SM,Eriksson
cardiovascular
phenotypes[J].Hypertension,
a1.Haplotype association Gln27Glu of
polymorphism in the
Beta(2)・-adrenergie
in
a
receptor gene is
AL,Ohtsson C,et
domain,bHLH)和PAS结构域组成,是与HIF-Ip形成异二聚体
地羟化HIF-Ia氧依赖降解结构域中Pr0402或Pr0564之一。 HIF.1d氧依赖降解结构域中的第561—575位氨基酸片段在 脯氨酸残基被羟基化后形成8折叠样构象,通过两个不连续
基金项目:国家自然科学基金项目(30170300;30300109
a
the
adrener- Hum Hy—
population[J].J
[16]Nofihim
K,Takao S,Hiroyuki receptor
M,et
a1.Association analysis
of beta2-
pertens,2005,19(9):705—708.
adrenergie
polymorphisms
College
of
Xi7an
Jiaotong
University,Xi7au
are
Abstract:Hypoxia.inducing factor 1(HIF-1)is an cssential transcription factor,whose expression and activity tightly regulated by cellular oxygen concentration.HIF-1 controls oxygen delivery via angiogenesis and promotes the
3
I/IF-1的表达
H/F-1作为~种核转录因子,在哺乳动物的生长发育、生 理和病理反应过程中举足轻重。HIF-1活性的调节,可能是治 疗很多疾病的切入点u…。HIF-1的活性上调,可以提高细胞 在低氧和局部缺血状况下的生存能力,增加缺氧组织的血管 生成;相反,HIF-1抑制剂则能够阻止血管生成,降低缺氧或炎 症组织的存活能力。HIF-1抑制剂可广泛应用于治疗各种与 HIF-1过表达相关的疾病,如肿瘤血管重塑和其他与血管发生 相关的疾病,所以目前已有越来越多的研究将HIF-la作为治 疗各类肿瘤的靶点,如前列腺癌、恶性胶质细胞瘤、肺癌等。 利用上调HIF-1活性治疗局部缺血缺氧疾病的研究也在进行 中,如急性心梗、糖尿病、脑梗死等疾病的前期试验。尽管如 此,对HIF—la的研究还远远不够,HIF-la mRNA水平与HIF—la 的蛋白水平、蛋白合成调控以及稳定性和活性的相关机制还 有待于进一步证实。要使科学试验尽快转化为临床实践,减 轻患者痛苦,对其相关机制的进一步深入研究就愈显重要。
Progress of Hypoxia・inducing Factor 1 HU
和结合DNA上顺式反应元件 的区域kj。HIF-1的C端决定 了氧调节的稳定性和蛋白的转 录活性b1,包括两个反式激活
M魄,XIAO Xin-li,HU Y0鸣.L Research Centerfor Nervous
71006l,矾ina)
to
tolerance
hypoxia via regulating glycolysis.Tumor growth and
a
angiogenesis
cancer to
are
correlated with the expression of mF. manipulation
1,therefore,inhibiting the activity of HIF・l may be of HIF一1 in its expression level may provide dial ischemia.and so on. Key
Biology,
域(transaetivation domain,TAD) 即N.TAD(氨基酸531—575) 和C.TAD(氨基酸786—826), 这两个TAD之间为抑制结构 域(inhibitory domain,ID),能抑 制该分子在正常氧条件下的反 式激活作用。此外HIF-Ia存
Medical
to
northeast
related 5
the
onset
of weisht gain
and blood
pres-
China[J].ZhonghM (2):124.127.
Yi
Xue Yi
Chuan Xue za Zhi,2004,21
over
years[J J.Circulation,2005,111(25):3429-
a
strategy for
therapy.Besides,Pharmacologic
chronic lung
novel therapeutic approach
disease.cerebral and myocar—
words:HIF.1;Hypoxia
induction;Tumor therapy
radation deg.
domain,ODDD)(氨基酸401—603),此区域包含N.TAD,
控制HIF-1a的常氧降解。
2
l唧-1氧调节机制
HIF-la的蛋白表达和HIF-1活性水平受到细胞氧浓度的
高度调控。研究表明,低氧状态下哺乳动物细胞内HIF.1a蛋 HⅢ.1的分子生物学特性 HIF-I由Gt和B两个亚基组成异二聚体蛋白。HIF-113(已 白水平急剧增加bj,是因为在低氧状态下HIF.1a中关键的脯 氨酸和天冬酰胺残基未被羟基化,从而阻止了蛋白的细胞内 水解。然而在常氧下,HIF-Ia上特殊的脯氨酸和天冬酰胺残 基被羟基化后,与VHL蛋白(the
5展 望
此外,低氧还可以诱导HIF-a入核并募集共刺激因子 P300/CBP,反式作用于HRE,诱发细胞的低氧反应。目前已知 的天冬氨酸羟化酶是Mahon等幛1在2001年发现的HIF-1抑制
因子([actorinhibiting HIF-I,FIH.1),它能特异性结合于HIF-la
抑制性结构域,使常氧下HIF-la C.TAD中保守性的第803位 天冬酰胺残基(Asn803)羟基化,之后HIF.1a入核就不能募集 P300,从而抑制HIF的转录活性旧J。这种翻译后修饰提供了 一种后备机制,使常氧下未被降解的HIF-la蛋白被灭活,从 而不能结合P300来发挥C。TAD的反式激活作用。
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function[Jj.Hypertension,2005,46(1):301・307. 收稿日期:2006.04.24修回日期:2006.09・10
低氧诱导因子.1研究进展
胡
中图分类号:R322.8
明,肖新莉,刘
勇
(西安交通大学医学院神经生物研究中心,西安710061) 文献标识码:A 文章编号:1006.2084,(2006)21.1283.03
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J,Rana BK,et
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conlmon雎・ad— and
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reneceptor
低氧诱导因子.1(hypoxia.inducible factor-1,HIF一1)是1992 年由Semenza等…发现的一种氧依赖转录激活因子,通过与 低氧反应元件(HRE)结合,引发下游基因的转录。目前已知 受HIF调控的基因有40余种,包括促红细胞生成素、糖酵解 酶、诱导型一氧化氮合酶和血管内皮生长因子等,这些基因涉 及血管发生、红细胞生成、能量代谢、细胞凋亡和增殖等多方 面,在细胞和机体的生理反应中至关重要。近年来的研究显 示,HIF-1在先兆子痫、宫内发育迟缓以及癌症等疾病发生、发 展中的作用越来越重要,故本文对HIF-la的研究进展作一综 述。
helix.100p.helix
Hippel-Lindau protein)结
合,于是触发由蛋白酶体作用的胞内蛋白水解№J。目前已知 3种人类HIF?a脯氨酸羟化酶(prolyl
mining hydroxylases domain-con.