医药学论文：干细胞因子及其应用[1]

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　自1990年美国3个研究组几乎同时报道干细胞因子以来，世界各地进行了广泛深入的研究。现将干细胞因子（SCF）的研究现状作一综述。

　　1　SCF的结构和理化性质

　　干细胞因子又称肥大细胞生长因子（MGF），Kit配体（KL）及Steel因子（SLF）。它是由骨髓微环境中的基质细胞产生的一种酸性糖蛋白。其糖基连在肽键的N和O基团上，相对分子质量31 000～36 000，由非共价结合的两个相同亚基组成。等电点PI=3.8。SCF共有273个氨基酸。从-25～-1为信号肽，+1～+189为膜外功能区，+190～+216为跨膜区，+217～+248为胞浆功能区。鼠与人的SCF有83%的同源性［1］。

　　SCF在小鼠由10号染色体Steel位点编码。在人位于12 q22～24。SCF有2种存在形式：可溶性和膜结合型。在人，编码248个氨基酸的mRNA（SCF248），其第6个外显子中有一蛋白切割位点。由此mRNA表达165个氨基酸的可溶性SCF。编码220个氨基酸的mRNA（SCF220），其第6个外显子中无蛋白切割位点。由此mRNA表达膜结合型SCF。在鼠，可溶性SCF可由SCF248在第6外显子切割或SCF248和SCF220的第7外显子切割而成。膜结合型SCF由SCF220表达。2种形式SCF均有生物学活性［2］。鼠和人SCF对人造血细胞几乎有相等的生物学活性，但对鼠细胞，鼠SCF比人SCF生物效应强800倍［3］。

　　2　SCF的生物学活性

　　基因重组SCF和天然SCF有着相同生物学活性。2种形式SCF对造血都起重要作用。但Dolci等［4］发现结合型SCF比可溶性SCF支持造血长几个星期，对原始胚细胞存活刺激作用以结合型SCF为强。可溶性SCF激活c-kit受体短暂，诱导细胞表面c-kit受体下调更迅速。

　　SCF和其他细胞因子一起诱导干和祖细胞增生、延长其存活期及引起干和祖细胞动员。虽然SCF的受体在祖细胞无显著不同，但SCF诱导红系祖细胞增生比粒-单祖细胞强，可能是其他特异性因素影响祖细胞对SCF的反应性［5］。给小鼠应用SCF和粒细胞集落刺激因子(G-CSF)，外周血干细胞和祖细胞第1天即达高峰，6周后正常。骨髓中干和祖细胞第1天下降，第14天升高达10倍，6周后正常。表明最初外周血干和祖细胞升高是由骨髓中动员到外周血［6］。Mauch等［7］报道SCF和IL-11合用增加长期骨髓增殖细胞（LTMRC）从骨髓动员到未切脾鼠的脾和切脾鼠的血液。Yonemura等［8］认为SCF单独在体外不能维持干细胞数量，体内作用是SCF和其他细胞因子相互作用的结果。

　　在体外SCF和IL-7协同促进前体B细胞增生。Takeda等［9］认为体内B细胞发育不是受体c-kit和SCF相互作用，而另一受体型酪氨酸激酶（FLK2）对B细胞发育比c-kit更重要。

　　SCF在肥大细胞发育和存活中起关键作用。小鼠SCF的基因缺失导致结缔组织和粘膜表面肥大细胞缺乏。由于SCF引起肥大细胞脱粒，应用时一般以减少剂量为代价。Nocka等［10］发现二硫化物相联系的二聚体SCF比普通SCF刺激细胞增生强10～20倍。但对肥大细胞脱粒并不比普通SCF强。

　　SCF既有化学激动性，也有化学趋化性。膜结合型SCF促进造血祖细胞回到骨髓。静脉输注kit+造血祖细胞后其沿着SCF的梯度移动到骨髓。这是由kit粘附到骨髓基质细胞表面的SCF引起［11］。Kim等［12］认为基质细胞源因子-1（SDF-1）只有化学趋化性，它作为生理抗移动因子抑制造血祖细胞移出骨髓。

　　应用SCF、促血小板生长因子(TPO)、IL-12、IL-3处理冷冻骨髓细胞移植给鼠，其恢复血小板和中性粒细胞比用未处理的骨髓移植早3～6 d［13］。在鼠模型中，受者在应用5-FU前和后给予SCF注射，可以使干细胞从静止期进入细胞周期。这样干细胞对5-FU敏感，易于杀 死，为供者骨髓移入受者提供了稳定的内环境，有利于骨髓移植的成功［14］。

　　将虫荧光素酶基因连在质粒上，该基因以聚赖氨酸（PL）与抗生蛋白链菌素（SA）共价连接，生物素酰基化的SCF以生物素与SA连接，腺病毒与PL共价连接，用此载体转染人MBO2和MO-7e细胞（两者均表达c-kit），孵育2 h通过SCF与c-kit结合转染效率可达90%［15］。但Fielding等［16］报道逆转录病毒载体通过连接SCF使SCF医药学论文