間質細胞衍生因子—1（SDF—1）及其受體CXCR4的研究與應用

摘要：目的 趨化因子SDF-1（stromal cell-derived factor 1）是對人類CD34+祖細胞有顯著趨化作用的CXC類趨化因子， CXCR4（CXC chemokine receptor-4）則是介導SDF-1行使功能的GTP蛋白偶聯的跨膜受體，介紹SDF-1與CXCR4的表達與作用，了解其在各個領域中的應用。方法 以SDF-1，CXCR4為檢索詞，檢索Pubmed數據庫（2000-1，2014-6）：以SDF-1，CXCR4為檢索詞，檢索CNKI數據庫（2000-1，2014-6）。文獻檢索詞限定為英文和中文。納入受體CXCR4在細胞中的表達，SDF-1的趨化作用，以及SDF-1及其受體CXCR4的作用的研究的文章。排除標準：重復研究。最終納入30篇文獻。結果與結論 計算機初檢得到3044篇文獻，根據納入排除標準，對其中30篇文獻進行分析。趨化因子SDF-1及其受體CXCR4表達于多種細胞的表面，在造血，腫瘤發生發展及血管生成等方面發揮著重要的作用，并將逐步在相關領域得到應用。

關鍵詞：SDF-1；CXCR4

趨化因子及其受體在免疫和炎癥反應、造血以及HIV感染等方面發揮重要作用，其中基質細胞衍生因子-1（SDF-1）及其受體CXCR4由于在造血干細胞遷移、歸巢以及HIV感染中的作用而受到關注，同時也為解決臨床疾病提供了非常重要的提示和思路，促進了多領域的研究和發展。

1資料與方法

1.1一般資料 由第一作者用計算機檢索中國期刊全文數據庫（CNKI：2000-1/2014-6）和Pubmed數據庫（2000-1/2014-6），檢索詞均為SDF-1，CXCR4，語言分別設定為中文和英文。

1.2納入與排除標準 納入標準：受體CXCR4在細胞中的表達，SDF-1的趨化作用，以及SDF-1及其受體CXCR4的作用的研究。排除標準：重復性研究。

1.3資料提取與文獻質量評估 共檢索到3044篇文獻，中文247篇，英文2797篇。排除因研究目的與此文無關及重復性研究后共保留30篇文獻進行綜述。由兩名評價員分別仔細閱讀所獲文獻主題、摘要和全文，以確定符合納入標準的文獻，并交叉核對，如有分歧，則通過討論或由通訊作者協助解決。

2文獻證據綜合提煉

2.1 趨化因子SDF-1及其受體CXCR4的表達 趨化因子是一類重要的免疫調節因子，直接引導白細胞，包括多種免疫活性細胞進行有方向性遷移，不僅能精確地調節免疫系統的反應，對組織，器官形成，造血系統功能有調節作用[1]。基質細胞衍生因子1（stromal cell derived factor1，SDF-1）是α趨化因子家族的一個新成員，其受體CXCR4是G蛋白偶聯的7次跨膜蛋白受體，不僅表達于細胞表面，也可表達與胞漿中[2]。

2.2 SDF-1/CXCR4 在造血干細胞的增殖分化與歸巢中的作用與應用 Lataillade等[3]在CD34+細胞體外培養中發現， SDF-1可直接刺激或協調其他造血細胞生長因子使造血干細胞進行增殖，還能促進更多的CD34+細胞進入細胞周期， 使細胞增殖明顯多于對照組。

SDF-1/ CXCR4介導造血干細胞的趨化轉移效應來源于其受體CXCR4。Wright 等[4]的研究表明， 純化的造血干細胞遷移到表達SDF-1的基質細胞構成的微環境， 而不對其它任何已知的趨化因子產生響應， 表明SDF-1/CXCR4之間的特異性作用在實現造血干細胞植入方面起著重要作用。

基于上述已有的成果和面臨的問題，有學者[5]建立大鼠AMI模型，將攜帶SDF-1的MSCs和未攜帶的MSCs植入大鼠梗死心肌周邊，2W后超聲觀察結果顯示攜帶SDF-1移植組對大鼠急性心肌梗死后心功能改善最為明顯。因此SDF-1預處理MSCs是一種能增強MSCs移植治療心肌梗死效果的新方法。

2.3 SDF-1/CXCR4在腫瘤發生發展中的作用與應用 SDF-1/CXCR4生物學軸與腫瘤的生長及播散轉移密切相關。腫瘤不僅可以自主分泌或者旁分泌SDF-1并表達其受體CXCR4，刺激腫瘤的生長，也可以通過促進血管生成來促進腫瘤的生長。研究發現[6，7]，SDF-1/CXCR4軸能通過ERK，AKT信號轉導通路促進腦膠質瘤細胞的生長，且該生物軸在乳腺癌細胞以及遠處轉移灶中高度表達。

王欽文[8]實驗證明，siCXCR4慢病毒感染組細胞體內注射后可抑制小鼠前列腺癌移植瘤的生長、遠處轉移及其VEGF和MMP-9的表達。在體內，通過中和SDF-1/CXCR4的相互作用可顯著減少乳腺癌細胞向局部淋巴結及肺的轉移。目前已證實ADM3100為CXCR4特異性拮抗劑， 可望在治療乳腺癌轉移中有重要作用[9]。

2.4 其他方面的作用及應用 SDF-1/CXCR4還具有維持胚胎發育，介導免疫及炎癥反應，抗HIV-1感染等生物學作用。在體內外實驗中，提示SDF- l/ CXCR4 有誘導血管生成活性[10]。SDF-l/CXCR4基因敲除小鼠室間隔缺損提示SDF-1/ CXCR4在心血管生成中發揮正常作用[11]。

SDF-1/CXCR4的多重作用在燒傷后血管的重建[12]，支氣管哮喘治療[13]，骨組織工程的研究等領域都將發揮極大的作用。

3結論

現階段的研究證實SDF-1/CXCR4通路在細胞的胚胎發育，造血，免疫及HIV治療等方面發揮著重要的作用，為今后多領域的研究提供了新的思路，并有助于人們開發各種抑制劑運用于臨床治療。

參考文獻：

[1]儲子彥， 陳曉萍， 方晶，趨化因子SDF-1及受體CXCR4研究進展[J]. 生物學雜志， 2006

[2]陳軍. SDF-1/CXCR4軸參與骨髓間充質干細胞修復大鼠急性心肌梗死的實驗研究[D]. 華中科技大學， 2009.

[3]Wu MH， Chen Q， Li D， et al. LRRC4 Inhibits Human Glioblastoma Cells Proliferation， Invasion and proMMP-2 Activation by Reducing SDF-1/CXCR4 Mediated ERK1/2 and Akt Signaling Pathways [J]. Cellular Biochemistry， 2007.

[4]王欽文. 干擾CXCR4對前列腺癌細胞VEGF和MMP-9表達及轉移的影響實驗研究[D]. 第三軍醫大學， 2011.

[5]楊博文， 趨化因子基質細胞衍生因子1（SDF-1）及其受體CXCR4[J]. 免疫學雜志， 2003，

[6]彭亮紅. CXCR4特異性拮抗劑AMD3100對小鼠角膜堿燒傷新生血管的治療作用及其機制研究[D]. ：第二軍醫大學，2009.

[7]黃先杰. SDF-1及CXCR4在哮喘小鼠肺組織中的表達及布地奈德的干預作用[D]. 鄭州大學， 2010.

編輯/許言