沈賢敏,葛惠男
(1.南京中醫藥大學,江蘇 南京 210046;2.蘇州市中醫醫院,江蘇 蘇州 215000)
三葉因子家族是一群主要由胃腸道黏液細胞分泌的小分子多肽,目前在哺乳動物體內發現的有3種,即乳癌相關肽(pS2/TFF1)、解痙多肽(SP/TFF2)和腸三葉因子(ITF/TFF3),其共同特征為均含一特殊的P結構域及三葉狀結構。這種穩定的結構使三葉因子家族具有明顯的抗蛋白酶水解、酸消化及耐熱特性,因而能在消化道復雜的環境中保持生物活性。本文就國內外學者對三葉因子在胃腸道疾病領域的研究進展綜述如下。
三葉因子家族(TFF)是一類分子量較小的蛋白質多肽[1]。TFF1三葉肽結構域有42個氨基酸殘基[2],其中有7個半胱氨酸,第7個半胱氨酸位于C58位,TFF1可通過它形成二聚體和寡聚體。TFF2分子由106個氨基酸組成,含有2個對稱的P結構域,其位于第6位與第104位的半胱氨酸殘基形成1個二鍵。TFF3分子由59個氨基酸組成,含有1個P結構域,質譜分析表明TFF3存在單聚體及二聚體2種形式[3]。
三葉因子在胃腸道的分布具有特異性,但其在生理及病理狀態下的表達有所不同。在人正常組織中,TFF1主要在胃體及胃竇黏膜上皮表面細胞表達,發生潰瘍等病理改變時,這種表達專一性消失[4]。TFF2主要在胃體及胃竇的黏液頸細胞和下段十二指腸腺表達,此外,在黏膜損傷部位可見TFF2表達增高[5]。TFF3主要在小腸及結腸杯狀細胞、胃竇黏膜中表達,人食管黏膜下腺可見TFF3較高量表達,胃體黏膜下腺可見TFF3少量表達[6]。
2.1 與黏液糖蛋白相互作用 二價三葉因子通過蛋白質每級結構形成有利于連接黏液糖蛋白的特點從而形成穩定的凝膠復合物加強黏液凝膠層,減少胃腸道表面有害物質及機械應力等因素對黏膜的損傷。正常胃腸道中TFF1與MUC5AC結合而發揮生理功能。TFF2可能影響黏液凝膠層的酸滲透,減少酸從胃腔向上皮的反流,因而避免上皮遭受酸的侵害。TFF2已被發現由黏液細胞分泌,進一步實驗證實無論在正常胃竇組織或是慢性潰瘍的潰瘍相關細胞系(UACL)中,TFF2都是與黏蛋白MUC6共同表達的[7-8]。TFF3同時還結合著特殊的抗酸、耐酶及熱分解的生物學特性,有望成為預防和治療潰瘍性結腸炎的新途徑[9]。
2.2 誘導上皮細胞遷移 胃腸道黏膜的正常修復依賴于基底膜上皮細胞的迅速遷移,TFFs在這過程中扮演著重要的角色。當胃黏膜受損時,TFFs以自分泌的方式持久而迅速的合成、分泌和分配。在體外受損模型中,TFF2和TFF3能引起受損上皮細胞以3~6倍的速率遷移到受損區域,而對正常腸細胞則無促細胞遷移活性[10]。Playford等[11]認為TFF2可能通過刺激細胞的移行,從而修復上皮。Nie SN等[12]研究發現,TFF3在早期細胞遷移和晚期細胞增殖中均起重要作用。
2.3 信號傳導機制 Kanai等[13]證明,TFF3可能通過酪氨酸磷酸酶或雙重特別性磷酸酶活性的激活調節細胞內信息通道,其能抑制胞外信息相關蛋白激酶(ERK)和有絲分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)的部分通道。在與細胞增殖、分化和生存有關的細胞外刺激轉導到細胞內過程中,MAPK家族成員是重要的信息成分。TFF3不只是前動力原,而且有抗增殖的特性。TFF3不僅有強力的抗凋亡能力,而且是一種分化因子。習雋麗等[14]根據實驗得出TFF3可通過激活Elk-1信號通路,減輕腸組織損傷,起到保護腸黏膜的作用。
2.4 調節胃酸及運動功能 在研究PSP藥物保護作用時發現其能在體外減少電誘導平滑肌收縮,從而確定了解痙多肽(SP),同樣在動物腸道也發現其抑制功能.早期研究曾提示TFF2有減少胃酸分泌的作用。但之后的實驗否認TFF2會對胃酸分泌產生影響[15-16]。
3.1 三葉因子與胃腸道潰瘍的關系 TFF的胃腸黏膜保護作用的機制目前有3方面:1)與黏液糖蛋白結合形成穩定的凝膠復合物,加強黏液凝膠層,避免上皮遭受酸和酶的侵害而發揮黏膜防御屏障作用;2)與其受體或轉運蛋白結合而發揮生理功能;3)作為運動因子,能與表皮生長因子(EGF)和轉化生長因子α(TGF-α)協同作用,促進受損黏膜周圍完好的上皮細胞向損傷黏膜表面遷移覆蓋。
實驗發現慢性胃炎患者脾胃濕熱證時TFF1呈高表達[17]。謝冰穎等[18]實驗表明,TFF3的表達下調削弱了黏膜的保護和修復作用,從而導致了潰瘍的產生。顧彩霞等[19]研究認為,舌下腺可能通過TFF2及TFF3的合成和釋放從而起到在胃潰瘍愈合過程中保護胃黏膜,促進潰瘍修復的作用。
3.2 三葉因子與胃腸道腫瘤的關系 新近研究發現三葉因子家族與多種腫瘤有關,如胃癌、大腸癌、乳腺癌、肺癌等,其可能影響腫瘤的發生發展,尤其是TFF2和TFF3。多數研究認為TFF2與胃癌的侵襲和進展有關,TFF2可能是胃癌診斷的標志物。榮芳等[20]認為,檢測TFF2可為胃癌診斷、預后判斷和指導治療提供依據。祁紹艷等[21]認為TFF1、TFF2、TFF3三者可能共同參與胃癌的發生、發展、浸潤及轉移。還有研究[22]認為,TFF具有能促癌又抑癌的雙重作用。
20世紀80年代被發現,90年代后期得到系統分類命名的蛋白質家族,三葉因子在胃腸道疾病關系方面的認識已取得了大量成果,其在臨床醫學領域的應用也必將越來越廣泛。相信到不久的將來,三葉因子在臨床醫學領域將會有更為廣泛的應用前景,特別在抑癌基因方面的研究有望取得突破性的進展。
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