PPARβ基因在面板損傷癒合中的作用

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PPARβ基因在面板損傷癒合中的作用
作者:金良怡,傅家寶,宋永喜
【關鍵詞】 過氧化物酶體增殖劑啟用受體;面板;損傷癒合;角朊細胞;核激素受體
[摘要] 過氧化物酶體增殖劑啟用受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)是核激素受體家族中的配體啟用受體,在不同的物種中已經發現了它的3種亞型。在成熟小鼠卵泡上皮細胞中,3種亞型是難以檢測的。但是在上皮損傷後的炎症刺激下PPARβ的表達和活性會大大啟用。前炎症因子TNFα(腫瘤壞死因子α)通過啟動子上的蛋白l結合位點刺激PPARβ基因的表達,並且對角朊細胞內PPARβ配體產物有靶向作用。PPARβ基因表達的增強導致蛋白激酶B-α(protein kinase B-α,Akt1)的磷酸化。其結果,Akt1的活性增加抑制細胞的凋亡,並在損傷邊緣提供足夠數量的角朊細胞來執行上皮重新形成的功能。觀察發現PPARβ有多種功能和分佈情況,主要的是參與傷口癒合。

[關鍵詞] 過氧化物酶體增殖劑啟用受體;面板;損傷癒合;角朊細胞;核激素受體

過氧化物酶體增殖劑活化受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)控制許多細胞內的代謝過程,屬於配體誘導核受體(ligand-inducible nuclear receptors) 超家族PPARs分為3種亞型,即PPARα(NR1C1)和PPARβ/δ(NR1C)、PPARγ(NR1C3)[1],這些亞型已經在脊椎動物體內發現。每一種亞型在組織分佈和功能上都表現出特異性。和其他核受體超家族一樣,本質上為一類配體依賴的轉錄調節因子,它們均為單亞基,具有N端區(A/B區)、居中高度保守的DNA結合區(C區)和C端的激素結合區(E區)。其配體為脂溶性分子,受體與配體結合後,主要通過調節靶基因的表達產生生物效應。PPARs與各自的配體結合後引起本身的構象的變化,促進或抑制靶基因的表達。PPARs調節基因轉錄的經典途徑包括其通過與配體結合的初始啟用與RXR的異二聚化。PPAR-RXR二聚體與位於啟動子或基因內區的DNA應答元件(PPRE)結合。同時,核受體共啟用因子(co-activator)與PPAR-RXR協同作用並且補充和穩同活性轉錄複合體。未配的PPARβ與共抑制因子(co-repressor)如SMRT、SHARP、NCo和HDACs[2,3]結合還可以抑制基因。在這種非啟用狀態,PPARβ通過競爭PPRE抑制幾種PPARα和PPARγ靶基因。因此,PPARβ就作為固有性質的轉錄抑制劑而存在。相反,啟用狀態的PPARβ釋放出共抑制劑,這個共抑制劑可以抑制其他不含有PPRE的基因。這種生理相關的模式作用還需在體內繼續研究。PPARs最初所表現出來的啟用狀態是由過氧化物酶體增殖劑所引起。

PPARβ在體內廣泛表達,在腦、胃、結腸內相對高水平表達[4,5]。本文主要綜述PPARβ在面板損傷癒合過程中的多種功能的最新研究進展。

1 傷口上皮的再生

面板覆蓋在人和動物體表,直接與外界環境接觸,是軀體中最大的器官之一。面板是把人體與外界相隔的保護屏障,外界的侵襲時可能破壞它的完整性。面板損傷後,首要是在損傷部位重建一個有效的表皮屏障,為了避免脫水和機會性的感染,損傷修復過程是感染、修復、基質和組織的重建這些事件的重疊組成的[6]。多種生長因子和細胞因子在時間和空間上調節這一事件,而這些生長因子和細胞因子又影響多種細胞活性,這些細胞活性在感染和表皮重塑過程中是非常重要的[7]。損傷癒合的主要機制是重新形成的上皮的角朊細胞驅動過程,此過程與表皮細胞的遷移和增殖的增強有著密切的關係。損傷的快速應答中角朊細胞既不遷移也不表現增殖的增加。遷移的角朊細胞來自近傷口表皮的.基底層或上基底層部,然而離傷口邊緣較遠的基底層中有絲分裂大大增強。這些表型的改變反映了全域性基因和蛋白質表達的改變。這種改變是在面板損傷之後傷口邊緣的PPARβ表達的再啟用。

2 PPARβ在傷口修復中的多方面作用

大鼠面板的原位雜交證明3個PPARs在新生小狗的表皮中是可以測得的。但是它們在濾泡間角朊細胞的水平與成熟大鼠的面板一樣,在出生後5~9天后就降到檢測不到的程度。相反,3種PPARs在毛髮濾泡角朊細胞中仍然表達。在受到面板損傷刺激後,在成年動物的傷口邊緣表皮中PPARβ會大量表達,在區域性應用血纖維蛋白溶酶原活化因子(TPA)、使用腫瘤活性劑佛波醇治療、拔毛後出現PPARβ大量表達[8]。