干細胞培養(yǎng)關(guān)鍵因子——HGF
肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)作為一種間充質(zhì)干細胞來源的生長因子,于1984年在部分肝切除成年大鼠的血清中被首次發(fā)現(xiàn),因其為肝細胞的有效促分裂原,得名“肝細胞生長因子”[1]。隨著HGF介入的生物學(xué)作用的逐漸發(fā)現(xiàn),其在生物醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)及臨床研究中也被廣泛應(yīng)用。
?
接下來,小編將為大家講講HGF的功能和相關(guān)研究進展......
?
作為源于間充質(zhì)干細胞的多效生長因子,HGF可以促進多種細胞的分裂和生長,以旁分泌、內(nèi)分泌、自分泌等多種形式保護器官和組織,并在防止組織老化方面發(fā)揮作用。HGF首先以無活性的單鏈蛋白(HGF/SF)形式分泌,經(jīng)肝細胞生長因子激活因子切割成成熟的異二聚體HGF,機體內(nèi)HGFA可激活HGF/SF前體,使之從單鏈前體變成雙鏈活性形式,是調(diào)節(jié)細胞外HGF/ SF活性的關(guān)鍵步驟。此外,HGF在促進肝細胞再生的同時參與正常組織的損傷后修復(fù)、細胞的運動以及腫瘤的形成、浸潤和轉(zhuǎn)移、分化以及腫瘤血管行程中發(fā)揮重要的作用。
?
HGF存在于動物和人體內(nèi)多種組織和細胞中,主要來源于肝臟(肝竇內(nèi)表面的吞噬細胞)、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、貯脂細胞、肺臟內(nèi)皮細胞以及惡性腫瘤細胞。胰腺、腸、甲狀腺、腦、頜下腺等組織也能合成和分泌HGF,而肝實質(zhì)細胞和腎臟僅產(chǎn)生極微量的HGF。此外,脂肪間充質(zhì)干細胞也能合成與分泌大量HGF。HGF的表達在創(chuàng)傷后血清/組織中會出現(xiàn)劇烈波動,并被發(fā)現(xiàn)可以激活靜止的星狀細胞而有助于傷口、創(chuàng)面的愈合。
?
01
HGF生物學(xué)功能
?
HGF具有肝臟損傷后啟動肝再生的功能,還具有顯著的促細胞分裂、細胞運動及血管生成作用。HGF刺激原代無血清培養(yǎng)的肝細胞DNA的合成,對多種組織器官的生長發(fā)育有重要的生理調(diào)節(jié)功能。
?
HGF具體的生物學(xué)功能包括以下三個方面:
?
1、具有促進血管內(nèi)皮細胞增生和新生血管形成的作用,一般認為在血管生成過程中,內(nèi)皮細胞需要表現(xiàn)出一系列特殊、復(fù)雜的行為,包括增殖、遷移、細胞間互相黏著、排成直線以及形成開放的腔樣結(jié)構(gòu),HGF刺激新生血管生成,其作用因子活性較之前更為強大;
?
2、可促進組織細胞的發(fā)生、生存和再生,抑制細胞凋亡。HGF能夠抑制高糖環(huán)境下內(nèi)皮細胞的程序性死亡(凋亡),促進血管內(nèi)皮細胞再修復(fù);
?
3、調(diào)節(jié)膠原纖維的合成和炎性反應(yīng),在促進創(chuàng)傷愈合與防止組織纖維化中起重要的作用。
?
02
HGF相關(guān)科研進展
?
HGF具有多樣生物活性的特性,在難愈合創(chuàng)傷、缺血性腦血管病、肌萎縮側(cè)素硬化、阿爾茨海默癥等多種疾病的臨床研究中均有應(yīng)用。通過大量的基礎(chǔ)科研和臨床試驗結(jié)果表明,HGF對多種疾病的研究及應(yīng)用均有一定的臨床價值。
?
HGF通過調(diào)控細胞內(nèi)鐵代謝途徑保護OGD/R誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷
?

?
復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科針對HGF的基礎(chǔ)研究[2]表明:HGF在神經(jīng)系統(tǒng)損傷和修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用,但其神經(jīng)保護作用所涉及的機制尚未完全闡明。該項研究揭示了HGF還原鐵的能力可能是在缺血/再灌注條件下發(fā)揮其神經(jīng)保護作用相關(guān)的機制之一。
?

?
此外,研究結(jié)果進一步表明,HGF能夠逆轉(zhuǎn)OGD/R誘導(dǎo)的PC12細胞中Fpn1和IRP1蛋白表達的降低以及Ft-L蛋白和鐵調(diào)素mRNA含量的增加。同時,HGF能夠通過抑制鐵調(diào)素hepcidin的表達,促進Fpn1含量增加和Fpn1介導(dǎo)的鐵從細胞中釋放,進而減少腦鐵超載。
?
間皮細胞片分泌的肝細胞生長因子抑制腎臟進行性纖維化
?
以“間皮細胞片分泌的肝細胞生長因子抑制腎臟進行性纖維化”為題的論文由東京女子醫(yī)科大學(xué)的TatsuyaShimizu教授團隊完成,并于2019年2月發(fā)表于《J Am Soc Nephrol》期刊[3]。該科研團隊成員使用了一種常見的CKD模型,即單側(cè)輸尿管梗阻(UUO),將分泌HGF的細胞片移植到UUO模型大鼠腎臟(Figure 1),評價其療效,并驗證了分泌HGF的細胞片在UUO模型中具有長期抑制進行性纖維化的作用。
?

?
該研究結(jié)果表明,在UUO處理的腎臟上移植HGF-tg MC片可抑制間質(zhì)纖維化,改善PTC的減少,并維持腎血流量。這些結(jié)果表明細胞片移植將是一種長期抑制腎纖維化進展的有效策略。
?
結(jié)語:綜上所述,HGF豐富的生物活性使之與疾病發(fā)展、腫瘤免疫、腫瘤治療與耐藥等密切相關(guān),對患者的臨床療效和預(yù)后均具有預(yù)測價值。針對不同疾病的患者采用不同的臨床個體化治療策略,有望進一步提高患者的療效!
?
同立海源干細胞相關(guān)產(chǎn)品推薦

?
參考文獻:
[1]Nakamura T,Nawa K,Ichihara A,Partial purification and characteriztion of hepaocyte growth factor from serum of hepatectomized rats[J].Biochem Biophys Res Comn,1984,122:1450-1459.
[2]Li S, Qian ZM, Xu G, Zheng J, Wu Y.?Hepatocyte growth factor protects PC12 cells against OGD/R-induced injury by reducing iron.?Biosci Rep. 2020 Apr 30; 40(4): BSR20200287. doi: 10.1042/BSR20200287.?
[3]Masatoshi Oka, Sachiko Sekiya, Ryoichi Sakiyama, Tatsuya Shimizu*, and Kosaku Nitta. Hepatocyte Growth Factor-Secreting Mesothelial Cell Sheets Suppress Progressive Fibrosis in a Rat Model of CKD. J Am Soc Nephrol 2019, 30: 261-276.
?
關(guān)于北京同立海源生物科技有限公司
北京同立海源生物科技有限公司,專注細胞和基因治療(CGT)上游GMP級原料試劑研發(fā),致力于為生命科學(xué)提供可靠的產(chǎn)品與服務(wù)。產(chǎn)品涉及真核重組蛋白、細胞分選試劑、無血清培養(yǎng)基、細胞培養(yǎng)試劑盒、工具酶。為細胞和基因治療、mRNA開發(fā)、抗體藥物開發(fā)、細胞儲存等生物制藥和IVD領(lǐng)域提供核心原料試劑與服務(wù)。
公司建有符合cGMP標(biāo)準(zhǔn)的萬級潔凈車間,包括哺乳動物細胞表達蛋白質(zhì)工程平臺、細胞培養(yǎng)技術(shù)開發(fā)平臺、體外診斷試劑生產(chǎn)平臺,通過ISO13485和ISO9001雙認證,部分產(chǎn)品已獲美國FDA DMF備案。