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Tβ4关于促进毛发生长的研究进展

2017-03-07李鹏宇贾克荣

临床医药文献杂志(电子版) 2017年22期
关键词:毛囊毛发干细胞

李鹏宇,贾克荣

(内蒙古大学,内蒙古 呼和浩特 010000)

Tβ4关于促进毛发生长的研究进展

李鹏宇,贾克荣

(内蒙古大学,内蒙古 呼和浩特 010000)

胸腺素β4(thymosin beta4,Tβ4)是一个由43个氨基酸残基组成的多肽,广泛分布于各种组织和多种有核细胞中,具有多种生物活性,尽管它的潜在机制仍不明确,但与促进毛发生长有着密切关系。本文就Tβ4在毛发生长中的研究进展进行综述。

胸腺素β4;毛发生长;毛囊

1 胸腺素家族概述

胸腺素最早是从胎牛胸腺蛋白提取液中发现,是胸腺产生的一种淋巴生长因子。胸腺素有多个家族,按等电点可以分为α,β,γ家族。其中等电点5.1的为Tβ4。Tβ4广泛存在于各个组织器官中,在肌细胞,成纤维细胞中也均有表达。同时Tβ4对血管生成和细胞迁移,肿瘤的生长和转移,心肌修复,角膜创伤愈合,促进蛋白酶的表达都密切相关。而本文则介绍Tβ4的另一种功能促进毛发生长。

2 Tβ4促进毛发生长

Philp在探究Tβ4促进伤口愈合时发现,伤口周边毛发生长迅速,并且使用了Tβ4的小鼠在生长期毛囊数量上是未使用小鼠的2倍[1]。后来又有研究表明Tβ4过表达小鼠比全敲小鼠毛发生长更快,毛干数量更多,毛囊更聚集[2]。所以可以确定局部使用或内源性增加Tβ4可以促进毛发的生长。

3 Tβ4促进毛发生长可能的机制

3.1 Tβ4诱导基质金属酶的产生促进细胞迁移

在毛囊的生长和发育过程中,基质金属蛋白酶2(MMP-2)在酶解,重塑细胞外基质调节毛囊周期中起到关键作用。Tβ4过表达小鼠与全敲小鼠相比,MMP-2会增加[3]。基底膜是Ⅳ型胶原和层粘连蛋白组成的致密网状结构,而MMP-2是它们主要的降解酶,可以促进细胞迁移。所以Tβ4可以促进MMP-2的表达,加快毛囊角化细胞迁移和分化来促进毛发生长。

3.2 Tβ4通过增加血管内皮因子调节血管生成

血管内皮生长因子(VEGF)在毛发生长中起重要作用。与野生型相比,VEGF的过表达小鼠毛囊直径明显增大,毛干厚度和毛囊周围的血管尺寸也明显增加[3]。Tβ4过表达小鼠中VEGF也增加,敲除小鼠则相反,揭示了VEGF的表达与Tβ4相关联,Tβ4为VEGF的上游调控基因[2]。所以在毛发生长周期中,Tβ4通过VEGF来诱导毛囊周围血管生成,以促进毛发生长和毛囊发育,调节毛干尺寸和数量。

3.3 Tβ4促进毛囊干细胞分化,迁移

毛囊干细胞位于毛囊外根鞘的隆突部 ,具有多向分化,迁移的能力,可以分化迁移形成毛囊。philp实验显示在静止期,Tβ4位于隆突部少量细胞中,在生长期早期检测到Tβ4在毛囊下部迁移细胞中表达,在生长期晚期Tβ4存在于外根鞘基质周围的许多细胞中[1],说明毛球区细胞可能源于隆起区。而干细胞从毛囊的隆起区向下迁移分化有助于毛囊下部循环部分再生长。提示我们Tβ4可以促进毛囊干细胞及其子代细胞的迁移,分化,使毛囊活化促进毛发生长。

3.4 Tβ4促进毛发生长的信号通路

Wnt通路是主要的信号通路,其中β-catenin和LEF-1在毛囊周期中也呈周期变化与毛囊发育有关。研究表明在Tβ4过表达小鼠中检测到了β-catenin,LEF-1的增加,以及MAPK通路中P38,p-P38,ERK和AKT,P-AKT的增加[3]。β-catenin为LEF-1的上游基因,所以可能为细胞受到了Tβ4的刺激释放Wnt蛋白,促进了VEGF和MMP-2的表达,减少对β-catenin的降解使之含量升高转入核中,β-catenin与LEF-1结合形成转录因子激活靶基因c-myc,cyclinD1的转录,促进毛囊的定向分化。同时也可能在毛囊静止期时β-catenin被GSK-3β降解,而Wnt信号激活了LiCl抑制了这种降解,使β-catenin含量升高激活下游MAPK通路中p38和ERK及PI3K通路中AKT蛋白的表达及其磷酸化诱导毛囊干细胞分化[4]。

3.5 Tβ4通过基底膜成分控制毛发生长

层粘连蛋白5(LM-5)和纤连蛋白(FN)是胞外基底膜的重要成分。LM-5和FN都随毛囊周期而变化。有资料显示,Tβ4可以促进LM-5和FN的表达[5]。由此推断,Tβ4可以通过促进这两种蛋白来间接调控毛发生长。

近年来,有许多关于Tβ4的研究,目前对于Tβ4的使用仍有许多顾虑,一方面Tβ4提取工艺复杂且成本较高,多为化学合成产品,难以实现大规模生产。另一方面虽无资料表明Tβ4直接诱发肿瘤,但其会促进肿瘤的生长和转移,使用风险较高。目前已有实验室准备将Tβ4利用基因重组表达制成生物反应器,建立高效安全的药物生产系统。

[1] Philp D,St-Surin S,Cha H J,et al.Thymosin beta 4 induces hair growth via stem cell migration and differentiation.[J].Annals of the New York Academy of Sciences,2007,1112(1):95–103.

[2] Gao X,Liang H,Hou F,et al.Thymosin Beta-4 Induces Mouse Hair Growth.[J].Plos One,2015,10(6):e0130040.

[3] 高笑宇.胸腺素β4对小鼠毛发生长的影响及其作用机制[D].内蒙古大学,2015.

[4] 王海东,杨 磊,王 祎,等.小鼠出生后背部毛囊发育与Lef-1表达的研究[J].畜牧兽医学报, 2012,43(3):382-387.

[5] 杨 颖.胸腺素β4对毛囊重建的作用研究[D]. 京协和医学院中国医学科学院, 北京协和医学院, 中国医学科学院,2016.

本文编辑:赵小龙

R986

A

ISSN.2095-8242.2017.22.4351.02

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