細胞修護,從細胞生長因子開始《2016.05.醫美時尚》



在受精卵成功的進入囊胚期後,它需要在其發展的許多階段產生與接受許多不同的生長因子,這些因子對於組織分化及細胞功能有著莫大的功能。生長因子如人生長激素(
hGH)的臨床抗衰老藥物首先在1985年以人工合成的形式開始使用。現階段來說,大說數人對於生長因子的概念幾乎是『一種能讓細胞生長的因子』,究竟人類對於生長因子的認識與研究已經進展到什麼階段了呢?另外,臨床的應用上,我們要怎麼評估與分析其真實性呢?且讓我們一起研究下去。

 

  從生命的最初始階段來說,全能幹細胞具有產生新細胞的能力,在其中每個組織的特殊小區中保留著訊息接受器,等待訊號或是所謂的生長因子的啟動。這些稀有細胞響應生長因子的激發而迅速產生新的細胞乃至於特定的胚層組織,細胞生長因子,這時候就像是指揮家一樣,驅動著生命的演變。就產量而言,生長因子的最高產量存在於生命的頭三個月,而這些產量水準可能就是驅使需要優化組織再生的最佳濃度。更進一步來說,這些生長因子能特定的推動細胞轉化成為所需的細胞型態就醫師來說﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽﷽,來重建受損器官或再生各種類型的細胞。在臨床的應用價值可見一斑。臨床上醫師為了幫助他們的患者重建和重新產生患病或受損的身體部位,生長因子可通過直接注射用進入受損的組織(血小板富集的血漿= PRP),或者它們可以靜脈內給予,甚至進入鼻孔,舌下含片或傳過皮膚組織(通過皮膚)。

 

  由最早的研究看來,細胞生長因子是一個蛋白質家族,是由白血細胞產生,進而產生一連串的化學訊息傳遞。這些化學訊息可以激發或阻礙各種免疫細胞的生長和活性。生長因子也負責激活,催促,刺激,並動員體內的幹細胞做工,如骨髓幹細胞。想像一下,幹細胞就像是建築物的基石提供支持與原料,生長因子就是勤奮工作的工人們,各有專長與特定任務地進行建築物的建造。在再生醫學的領域裡,精準的選擇生長因子的類型與組合,能更具體的決定將要被再生的是什麼類型的組織。目前成體幹細胞的研究上,就是利用此原則來誘導細胞往特定型態分化,進而達到研究目的。因此正確的生長因子順序和類型評估,是幹細胞研究工業的一個重要部分。生長因子的作用像鑰匙,(與細胞表面上的受體結合)本身插入鑰匙孔,以激活細胞分裂和/或分化。有一些生長因子是多才多藝,在不同類型的細胞刺激細胞分裂或是進行組織修復;其他生長因子是專用於特定類型的細胞。

  生長因子的實例包括:PDGF從血小板,內皮細胞和胎盤[血小板源生長因子: PDGF]其功能如促進結締組織,神經膠質細胞(神經系統的支持細胞)和平滑肌細胞的增殖。

  表皮生長因子[表皮生長因子]能在下頜腺(唾液腺)和Brunners壓蓋(在十二指腸)中找到。 EGF因子促進間質,神經膠質細胞和上皮細胞的增殖。 EGF對兩者中胚層和外胚層來源,特別是角質形成細胞和成纖維細胞增殖作用。 EGF表現出對某些癌負增長的影響,以及毛囊細胞

  TGF-(轉化生長因子)是在轉化細胞中常見的。轉化的細胞是所謂的,因為它們不需要生長因子和將在無固體支持物的形成菌落。 TGF涉及EGF因子,並且被認為是正常的傷口癒合重要。內TGF家族至少有100個不同的家庭生長因子的成員。

  幹細胞生長分化時,會分泌細胞分泌素(Stem cell factor),裡面包含多種生長因子與能夠調控基因功能之蛋白質,雖然多為蛋白質,也可以是一些小分子生化物。這些生長因子會參與不同組織及生理反應的機制,也能喚醒體內的幹細胞與休眠中的細胞。它們分別具有調節免疫系統、減少細胞凋亡、促進血管增生、支持細胞分化及生長、防止疤痕形成、抑制黑色素沉澱及誘導其他細胞活動的功用。然而,幹細胞究竟怎麼知道要產生哪些細胞分泌素呢?從一個受傷軟骨與間質幹細胞共同培養的實驗中,或許可以找到頭緒。作者利用正常軟骨細胞與間質幹細胞共同培養來當作實驗對照組,結果發現,在與受傷的軟骨細胞共同培養的上清液當中,發現較高的膠原母細胞生長因子-18(FGF-18),此蛋白對退化性關節軟骨的增生與分化,扮演相當重要的角色。由此可見,細胞分泌素乃藉由成體細胞與幹細胞間的『溝通』之後,因應情況需要而產生的。所以,我們可以把細胞分泌素或是生長因子當作鑰匙,能夠開啟在老化過程中進入休眠的修復機制或是調控細胞的不當反應。當然,目前人類對於特殊蛋白分子如何在基因層面(表基因學,Epigenetics)產生效用仍在研究當中,所以未來對於此領域的實證醫學將會有更明確的發現,進而能夠生產新藥來針對疾病做治療。

資料來源:2016年 五月號的醫美時尚雜誌

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