1、骨桥蛋白的生物学作用
1.细胞粘附 OPN通过依赖RGD序列(αvβ1、αvβ3、αvβ5、αvβ1、α8β1)和非依赖RGD序列(α4β1、α9β1)结合存在于细胞表面上的多种整合素受体,起细胞粘附作用。OPN能粘附转化的JB6细胞和HL60细胞(αvβ5和α4β1受体),且OPN以非RGD形式结合转化的成纤维细胞,凝血酶断裂的OPN能增强OPN与APP活化和佛波酯活化的血小板和B淋巴细胞的粘附以及T细胞的粘附。
2.细胞募集 在体外OPN是一种化学趋化剂,外源性OPN以剂量依赖性方式(5.0~40 mg/L)指导成纤维细胞的迁移;它能刺激大鼠和牛平滑肌细胞的迁移,能支持粘附到人和小鼠T细胞,在体内皮下注射OPN后,在注射部位附近,OPN可以直接地诱导趋化作用并间接协助M向其它趋化剂移动。此外OPN还能促进破骨细胞和B细胞的趋化作用。
3.细胞因子表达 OPN加强Th1并抑制Th2细胞因子的表达,它通过LPS刺激直接诱导产生IL-12,抑制IL-10的表达。对IL-12的作用是依赖OPN磷酸化。OPN可以使早期Th1细胞因子应答极化。OPN还协同刺激人T细胞增殖并促进人单个核细胞表达Th1细胞因子。关节内OPN作为产生IL-1、NO和PGE2的一种固有的抑制剂。
4.信号转导 骨桥蛋白作为一种基质功能性非胶原蛋白,主要通过两种机制发挥细胞信号分子的作用。一是以分子内RGD基元与整合蛋白(integrin)家族分子结合;二是与细胞表面粘附性糖蛋白CD44以非RGD依赖方式结合。两种作用方式均通过激活细胞内特异性信号传导系统而介导细胞粘附、迁移和增殖。OPN与整合素受体结合后启动信号转导级联反应,促进基因表达的改变,并诱导NF-КB活性,OPN能诱导骨骼蛋白的粘附斑激酶(FAK)和桩蛋白(Paxillin)的磷酸化改变,还能影响胞内Ca2+浓度。
5.肿瘤发生和转移 基质来源的肿瘤,通常与OPN表达增强有关,OPN的过分表达与人胃癌进展有关。OPN通过刺激细胞信号转导促进肿瘤恶性发展并能加强转移性细胞的生存。OPN作为前列腺癌的生长和发展的旁分泌和自分泌的调节剂,重组OPN通过结合H因子,能使这些肿瘤细胞生存下来。
6.矿化作用 OPN含有与细胞外基质的矿物质表面相互作用的酸性结构域。OPN能抑制培养的血管平滑肌细胞的钙化作用。
7.细胞免疫 OPN敲除后小鼠存在Th1介导的免疫缺陷,角膜感染HSV-1后,OPN敲除的小鼠不能对HSV表现迟发超敏反应,也没有发生HSV伴随的角膜炎,编码OPN基因与小鼠抗立克次氏体基因(RicR)邻近,引起OPN早期缺陷的RicR等位基因与立克次氏体感染有关,而高水平表达的OPN的小鼠对立克次氏体病有抵抗力,OPN在Th1细胞介导的肉芽肿的形成中起重要作用。
8.其他 它能引起单核细胞分化;加速血管生成;参与组织重建,如骨吸收、血管生成和创口愈合等;诱导尿激酶型纤溶酶原激活剂(UPA)的表达;抑制内皮细胞的凋亡;通过LPS和IFN-γ抑制肾小管上皮细胞的诱导型NO合酶(iNOS)的活性;OPN是小鼠M?的INOS的一种负反馈调节剂。它还与动脉粥样硬化,自身免疫性疾病和其它炎症性疾病(肺纤维化)有关。
2、骨桥蛋白的参与体内代谢
OPN与骨代谢
成骨细胞、骨细胞及破骨细胞均可分泌OPN,在骨基质的矿化和吸收过程中有重要作用。OPN在软骨内化骨、膜内化骨区域含量丰富,在编织骨中,于成骨细胞、骨细胞的胞浆中可以观察。OPN分子中有一富含天冬氨酸的区域,通过这一区域OPN可以与组织中的轻磷灰石结合而发挥作用。在骨基质矿化开始后,成骨细胞中OPN-NA水平开始增高,在骨重建的过程中OPN的骨质线和骨膜板有较高的浓度,这意味着OPN对成骨细胞的翁附过程和矿化的中止过程起重要作用。OPN在骨重吸收的过程中也有重要的功能。在骨吸收的过程中,当破骨细胞与骨接触时,在细胞与骨间隙间形成一个特殊的微结构,此结构是由破骨细胞膜皱折形成的指状结构与骨表面合围而成的空白区,它与细胞外环境隔离,其中酸性环境促使钙溶解和磷酸盐基质产生。
OPN与心血管系统
OPN是血管平滑肌由收缩表型向合成表型转化的标志基因,又是血管细胞的主要粘附及趋化因子,还与动粥样硬化斑块的钙化密切相关。白细胞介素21β和肿瘤坏死因子2α均可显著诱导血管平滑肌细胞对OPN基因的表达。OPN在心血管特别是血管重塑过程中起重要调节作用,参与动脉粥样硬化和血管成形术再在狭窄的细胞因子:PDGF、bFGF、EGF、TGFβ、TL21、AngⅡ均能刺激血管内皮细胞和平滑肌细胞过度表达OPN。OPN能抑制动脉钙化的发生。
OPN与肿瘤
OPN有明显促进肿瘤恶化的倾向。它可看作是一种恶性肿瘤生长的血清标志。OPN在许多组织中不同水平的表达与机体对感染和创伤的反应有关,OPN与实体瘤、动脉粥样硬化斑块、肉瘤组织形成等病理过程相关联。OPN在肿瘤的转移过程中也发挥重要作用,也可以看作是肿瘤已发生转移的标志物,肿瘤转移病人血清中OPN水平明显升高。OPN能抑制NO的产生从而提高转移细胞的存活力。
OPN与免疫系统
OPN在淋巴细胞,包括T细胞及NK细胞亚群,被非特异结合后不久即开始表达,另外OPN在对抗感染的非特异性免疫及自身免疫中起一定作用,其对巨噬细胞有化学诱导的作用,因而有人认为可以把其看作一种细胞因子[34]。OPN还可以与CD44相互作用,能引起CD44依赖的化学趋化性增高[35],而CD44的变异型能与OPN的C端或N端结合,而不依赖于RGD序列
OPN与消化系统
OPN广泛分布于消化系统,特别是与外界相同的腔道的上皮表面。经检测证实有OPN分布与表达的消化器官和组织有:胃,小肠,阑尾,大肠,胆囊上皮,肝内胆管,胰腺,唾液腺管和唾液腺粘液细胞。胃肠道肌内神经丛的神经节,肝脏的巨噬细胞也有OPN的表达。
OPN与泌尿系统
在大鼠、小鼠及人的肾脏均有OPN的表达,OPN是血管肾小管细胞和肾乳头表面细胞均可分泌OPN,在体外可抑制草酸钙晶体的成核,生长和聚集,正常人尿中OPN的浓度为6×10-8mol·L-1,足以抑制草酸钙结晶,其在尿中浓度可以反映尿抑制结石形成的能力。
OPN在炎症反应过程中的作用
OPN主要通过β1和β3整合素受体以及部分白细胞表面的CD44受体对白细胞的黏附和迁移发挥调理作用。。OPN经凝血酶酶切以后,其N-末端片段能够与巨噬细胞表面的CD44受体结合,对巨噬细胞具有趋化功能;而其C-末端片段则可与细胞表面的整合素受体αvβ1相互作用,介导巨噬细胞的黏附和迁移。OPN与T细胞表面整合素受体以及CD44受体的相互作用能够促进Th1的产生而抑制向Th2的分化,从而加强机体细胞免疫的功能而抑制体液免疫反应的发生。在心肌细胞、血管内皮细胞和巨噬细胞等细胞中,OPN能够通过下调诱生型一氧化氮合酶( incibleNOS,iNOS)的表达,抑制炎症反应的发生。OPN在炎症反应过程中具有双向调节作用,只是在不同的环境中OPN的作用可能会表现出不同的侧重,如此可能更有助于控制炎症反应的强度,调节组织修复的进程。
OPN与组织修复
成体组织中创伤多通过瘢痕组织进行修复。在肉芽组织中,绝大多数新生血管内皮细胞中都存在OPN mR-NA的高表达。OPN能够促进内皮细胞的增殖、迁移以及新生血管管形的发生。在缺血诱导的视网膜血管化的发病过程中,OPN能够通过介导血管内皮细胞与细胞外基质的相互作用,加速血管内皮细胞的增殖,促进新生血管床的形成。中膜血管平滑肌细胞(VSMC)参与创伤愈合的进程,VSMC增殖以及细胞外基质堆积造成的血管壁肥厚以及血管重塑过程中血管壁的收缩是导致血管管腔狭窄的主要原因。在VSMC去分化过程中,OPN的表达明显加强,OPN通过与整合素受体αVβ3等的相互作用,调节VSMC的黏附和迁移。
总之,骨桥蛋白作为一种新的细胞因子,在人体中发挥着重要的作用。越来越多的研究,证实着骨桥蛋白的重要性,相信以后还会发现更多它的神奇的作用,为人类疾病的研究和治疗做出贡献。
3、石磊的吉林大学教授
性别: 女
民族: 汉族
党派: 无党派
出生年月: 1968年4月9日
出生地: 吉林省长春市
学历: 博士
系别: 放射化学与放射毒理
职称: 副教授
学科专业: 放射医学
研究方向: 抗肿瘤、抗辐射、促排药物及多肽化学
讲授课程: 放射化学、放射毒理、专业英语
教育经历: 1999.9~2002.12中国科学院长春应用化学研究所物理化学专业,获理学博士学位 .
1994.9~1997.7 白求恩医科大学基础医学院药物化学专业,获医学硕士学位
1987.9~1991.7 四平师范学院化学系化学教育专业,获理学学士学位.
工作经历: 2004.12~今 吉林大学公共卫生学院,副教授.
1997.7~2004.12 吉林大学公共卫生学院,讲师.
1991.7~1994.9 白求恩医科大学预防医学院,助教. 吉林大学公共卫生学院攀登计划基金
吉林大学青年基金
吉林省科技厅白求恩医学专项基金 石磊,王勇,刘志强等.提高MALDI-TOF-MS测量溶菌酶分子量灵敏度的研究. 高等学校化学学报2002, 23(12):2247-2249.
石磊,谭岩,刘志强等.虎眼万年青多糖对小鼠免疫功能的调节作用. 中国免疫学杂志2002,18(11):4-8.
石磊,季怡萍,邢俊鹏等.蛋白质分子量测定过程中的酸效应. 分析化学2002,30(8):938-941.
石磊,蒋鑫萍,孙燕群等. 应用ECD 和CAD 裂解技术快速分析与鉴定骨桥蛋白中的多肽片段. 质谱学报 2008,29:215-216.
石磊,程舸,于雷等. ECD & CAD裂解方式在FT-ICR-MS中的应用. 分析测试学报2008,27:53-54. 参编教材:
《放射医学专业英语》,原子能出版社,2006,北京
《放射医学实验教程》,原子能出版社,2009,北京 2002年获吉林大学公共卫生学院中青年教师讲课比赛一等奖;
2003年获吉林大学青年教师讲课比赛二等奖。
4、骨桥蛋白的蛋白结构
OPN作为带负电的非胶原性骨基质糖蛋白,广泛的分布于多种组织和细胞中,其相对分子质量约为44 kDa,约含300 个氨基酸残基,其中天冬氨酸、丝氨酸和谷氨酸残基占有很高的比例,约占总氨基酸量的一半。骨桥蛋白多肽链的二级结构中包括8个α螺旋和6个β折叠结构,高度保守的RGD基元两端各有一个β折叠结构,分子中心部位是a螺旋结构。骨桥蛋白分子中约含有30个寡糖基,其中10 个是唾液酸。
(1)精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列:Yee(1996年)提出OPN含有(Arg-Gly-Asp,RGD)序列,这一序列在不同物种的OPN中都普遍存在,这一序列对于OPN发挥粘附功能起着重要的作用。RGD序列为高度保守的特异性细胞黏附功能阈,通过该序列可与细胞表面整合素受体 avβ、avβ3、avβ5等结合,介导糖蛋白与细胞间的粘附过程,引起局部黏附,改变细胞骨架,促进细胞游。RGD序列具有高度保守性,一旦变异或缺失将丧失其促粘附的功能。
(2)凝血酶裂解位点:RGD序列结构中有RS位点,位于RGD序列羧基端第6位氨基酸残基所形成的肽键,是凝血酶的裂解位点,可将其裂解成45kD及24kD两个片断。其中45kD片断更能刺激细胞的黏附和迁移。与完整的OPN分子相比,被凝血酶裂解后含有RGD序列的N末端片断(45kD片断)促进粘附的功能反而加强,而缺乏RGD序列的氨基片断(24kD片断)其粘附能力减弱。凝血酶对OPN的剪切很可能是机体对OPN功能的一种自然生理调节。
(3)基质金属蛋白酶(MMP)作用位点:目前发现在OPN分子中存在3个MMP上的酶切位点和2个 MMP-7的酶切位点。与凝血酶的功能相似,OPN经MMP-3或MMP-7酶切以后其诱导巨噬细胞迁移的功能明显增强;
(4)非RGD细胞粘附位点:在骨桥蛋白的羧基末端序列中,还有一段非RGD的细胞粘附位点,OPN以非RGD依赖方式与细胞表面CD44结合而发挥细胞信号分子的作用,其主要与细胞免疫有关;
(5)钙离子结合位点:酪氨酸蛋白激酶Ⅱ、蛋白激酶C等能催化骨桥蛋白分子中丝氨酸和苏氨酸残基发生磷酸化,磷酸化的OPN可与多个 Ca2+结合在一起。
5、骨桥蛋白的调节方式
OPN分布广泛并受多种因素的调控,能与许多物质结合。
(1)结合多种整合素受体:已发现αvβ1、αvβ3、αvβ5、α5β1、α8β1、α4β1和α9β1等7种整合素能与OPN结合,2个α4β1整合素结合部位位于OPN的N-末端凝血酶片酸的38 aa结构域上,α9β1能结合凝血酶断裂的OPN N-末端上新型识别序列SVVYGLR。
(2)与CD44变异体(CD44V)结合:CD44V以非RGD序列结合OPN的C末端和N末端结构域。
(3)与补体H因子结合:OPN能以高亲和力结合H因子,调节补体活性。
(4)与胰岛素样生长因子结合蛋白-5(IGFBP-5)结合。
(5)其他:羟基磷灰石(HA)、纤连蛋白(FN)、Ⅰ型胶原和骨钙蛋白都能与OPN结合。非磷酸化OPN(np69)能与可溶性FN形成免疫复合物,而磷酸化OPN(pp69)能结合细胞表面相关的FN。 OPN有磷酸化和去磷酸化两种形式,磷酸化修饰是影响OPN活性的一个重要因素。多种激酶对OPN中丝氨酸、苏氨酸残基发生磷酸化有不同部位,发生蛋白磷酸化部位不同可能是其组织特异性的原因之一。磷酸化后的OPN与细胞表面整合素受体结合,而去磷酸化OPN则能与CD44受体结合,从而引起不同的效应。完整的OPN分子经凝血酶剪切成为两个大小不同的肽段,剪切后隐含于蛋白氨基酸链内部的受体结合部位RGD序列得以暴露,能够介导RGD序列依赖的黑色素瘤细胞的粘附和迁移,而完整的OPN分子则不具有这样的功能。
骨桥蛋白基因5’上游-94~-80、-124~-115及-439~-409序列为启动子或增强子顺式作用元件,它们与相应的反式作用因子结合后,增强骨桥蛋白基因的表达,但在三者中,后者的作用较前二者弱。-107~-105区域为负调控元件,该元件与相应的反式作用因子结合后,降低骨桥蛋白的表达活性。 OPN表达受激素生长因子,癌基因产物的调控。不同的细胞类型可能有不同的调节机制,种因素能调控OPN的表达:
(1)感染和损伤能使T细胞和MФ的OPN上调表达。
(2)骨激素:VitD3通过OPN启动子的VDRE应答元件刺激OPN基因转录,VitD3和视黄酸都能使正常和转化的大鼠骨细胞产生OPN,甲状腺激素(PTH)能显著地减少大鼠成骨细胞肉瘤细胞系ROS17/2.8的OPN量。VitE能抑制大鼠肾OPN mRNA表达。
(3)性激素:17β-雌二醇和孕酮都能诱导OPN的产生,雌激素能抑制平滑肌细胞(VSMC)表达OPN。
(4)细胞因子:IL-1能上向调节大鼠新月形肾小球肾炎表达OPN,并能调节成骨细胞表达OPN mRNA;Hoxa-9抑制TGF-β诱导OPN基因转录;FGF亦能诱导OPN基因的表达,瘤坏死因子(TNF-α)、血小板源性生长因子(PDGF)、白细胞介素-1、成纤维生长因子(FGF)、转化生长因子β(TGF-β)和内皮生长因子(EGF)均能诱导OPN基因的表达,PDGF、bFGF、EGF、TGFβ、AngII等能够刺激血管内皮细胞和平滑肌细胞表达骨桥蛋白分子。
(5)葡萄糖和血清:高浓度的葡萄糖通过PKC依赖途径和己糖胺途径增强大鼠主动脉平滑肌细胞表达OPN;血清活化的血管平滑肌细胞高水平表达OPN mRNA。
(6)肾素-血管紧张素系统(RAS):肾局部远段小管的RAS能上调OPN的产生,血管紧张素Ⅱ能直接增加人心脏OPN的表达。
(7)钠盐饮食:高盐饮食能增强完整肾或培养的肾细胞表达OPN,而缺钠饮食能减少大鼠肾表达OPN。
(8)其他:低氧能刺激OPN mRNA转录水平及OPN的产生,TPA、癌基因(ras)能诱导OPN mR-NA的转录。患IgA肾病的病人尿分泌OPN减少,振荡液体流动通过胞内Ca2+动员和MAPK活化调节OPN基因。AngⅡ能直接增加心脏OPN的表达。高蛋白和高胆固醇饮食可以诱导肾表达骨桥蛋白。脂多糖(LPS)和一氧化氮(NO)激活的巨噬细胞,可诱导OPN基因表达和蛋白质的分泌。肿瘤促进剂佛波酯可通过激活多种转录调控因子而增强骨桥蛋白基因表达。
6、什么是癌细胞侵袭
癌细胞侵袭是指肿瘤细胞向局部侵犯或远处转移
瘤细胞侵袭转移的机制
瘤细胞由其原发部位侵入血管或淋巴管或体腔,部分细胞被血流、淋巴流带到另一部位或器官,在该处繁殖生长,形成与原发瘤同样类型的肿瘤,这一过程即为转移。转移恶性肿瘤最重要的特征之一,也是影响患者预后的主要因素。
1889年Paget提出了“种子与土壤”学说,认为只有当合适的肿瘤细胞(种子)与特定的组织或器官(土壤)提供的生长环境有特殊的亲和力时才会转移。近年来,对这一学说有了新的认识。1977年Fidler等人首次证实肿瘤细胞的异质性—即原发肿瘤组织中的瘤细胞具有不同的生物特性,其中就有某些具有转移潜能的细胞。这些细胞在宿主的选择压力之下,具有迁移性、浸润性,形成瘤栓,在循环中存活,在远处毛细血管床滞留和浸润器官实质并增殖,最终形成一个单克隆的转移灶。这一群转移细胞在此过程中,细胞遗传学不稳定性不断增加,也就是说转移性越高,表型改变越快逃避外界治疗的可能性越大。同时,器官环境对肿瘤细胞有多方面的调节作用。通过对肿瘤患者的临床观察和实验性肿瘤的研究,发现肿瘤在特定的器官的转移不依赖其血流率、血管分布或到达该器官的瘤细胞的数量。肿瘤细胞随循环到达许多器官的微血管系统,但只浸润某些器官的实质。可见转移的行成是那些具有高转移能力的细胞亚群与相适应环境相互作用的结果。
所有的肿瘤发生转移,基本步骤相似。一般有以下几方面:
一. 瘤细胞从原发瘤体脱落
肿瘤形成以后,通过所在器官的弥散获得最初的生长营养,细胞逐渐分化、增生。当瘤体直径达到2mm以上,增殖生长要靠足够的血液供应。研究证明肿瘤细胞及间质细胞释放促血管生成的因子如血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial cell growth factor ,VEGF),血管形成素(angiogenin),成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF),白细胞介素-8(interleukin-8),血小板来源的内皮细胞生长因子(platelet-derived endothelial cell growth factor, PD-ECGF)等。这些因子使内皮细胞迁移、增殖形成管腔结构,最终在瘤体内部形成微血管网。
已有结果证明瘤细胞之间相互黏着的能力较正常细胞为低,透射电镜显示多种肿瘤细胞的桥粒、半桥粒和间隙连接数量减少。细胞内的钙含量也减少,这些都是构成粘附力降低的原因之一。另外还有报告瘤细胞表面电荷密度增加,相互排斥力加大,尤其是转移率高的细胞电泳率增高,这使得瘤细胞从瘤体脱落的可能性增加。 还有细胞表面的某些粘附分子缺失令细胞间连接遭受破坏,也有脱落的危险。
二. 瘤细胞侵袭周围组织
侵袭是肿瘤转移的前奏,转移是侵袭的继续和结果。瘤细胞从母体脱落和向周围组织侵袭可同时进行,或有前有后。Virchow在十九世纪就指出癌细胞具有阿米巴运动,且速度快于非恶性细胞。近期多位作者指出,在这一过程中肿瘤细胞利用伪足运动,表面分泌多种因子,细胞骨架产生相应变化,完成定向运动。
在侵袭的过程中,至少有五类因子参与:1。运动因子。多由肿瘤细胞分泌它能多方面刺激细胞运动如趋化、吞噬等。分裂素就是重要的一类。分裂素又可以为三类,具有代表性的有自分泌因子(AMF)、肝细胞生长因子(HGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)等;2。粘附分子。是一类参与细胞间或细胞与间质相互作用的细胞表面结构。由四个超家族组成—整合素,钙粘连素,免疫球蛋白,选择素。其中整合素研究较多,它可以赋予细胞与基底膜相互作用的能力,利于肿瘤细胞的粘附。3。趋化因子。细胞外基质、基底膜是肿瘤转移的一道屏障,它们由纤维结合素、层粘连蛋白、玻璃体结合蛋白、Ⅳ型胶原、弹性蛋白组成。一旦降解释放出来就会起到趋化因子的作用,导向释放的部位。4。胞外基质降解酶。为蛋白水解酶可降解基质。常见的有基质金属蛋白酶(MMP),胞浆酶,尿激酶纤维蛋白溶酶原激活因子(uPA),组织蛋白酶。5。血管形成因子。血管形成本身就有一定的侵蚀性,肿瘤细胞可以沿着新生血管所开启的胶原裂隙侵蚀,因此血管形成是肿瘤侵袭的一个条件。
三. 瘤细胞侵入血管或淋巴管
肿瘤细胞进入进入循环之前,侵入血管、淋巴管是必经的步骤。新生的肿瘤血管内皮和基底膜都有缺陷,肿瘤细胞易于穿越基底膜屏障进入循环。其成就前已述及,通过大量的蛋白-蛋白和蛋白-多糖的相互作用构成稳定的有机体。具有转移潜能的细胞较其它细胞更易结合Ⅳ型胶原,之后伪足表面的蛋白水解酶可降解间质胶原和蛋白多糖。使基底膜的连续性、完整性遭到破坏。瘤细胞的细胞骨架发生相应的变化,细胞形态发生改变,游入血管。
四. 瘤细胞循环中
进入循环的瘤细胞绝大多数被迅速清除,只有不足1%的细胞最终存活,而且各种肿瘤的存活能力在本质上还有差异。镜下可见肿瘤细胞形成聚集体,其生存能力大大增加。纤维蛋白沉积物、血小板聚集体粘附于瘤细胞表面形成瘤栓,可以保护之免受机体免疫系统清除及机械的损伤。并利于其滞留于毛细血管床。在肿瘤细胞通过毛细血管时,剪切力和细胞因子活化内皮细胞,产生一氧化氮(nitric oxide, NO)。同时活化的吞噬细胞也产生一氧化氮。它可以调节血管的扩张和血小板凝集,进而影响细胞的滞留。还能诱导细胞凋亡,甚至直接发挥细胞毒作用。最终,仅一小部分经过“筛选”的细胞存活,到达靶器官。
五. 肿瘤细胞的滞留、粘附、穿出管壁
毛细血管的内皮细胞快速更新和脱落是正常的连续生理活动。同时,内皮细胞的磨损和撕裂也能导致暂时的裂隙并暴露基底膜。肿瘤的粘附分子可以将肿瘤瘤栓粘附于该处,瘤栓中的血小板也能与损伤内皮细胞表面的纤维蛋白沉积物加强这种结合作用。于是,肿瘤细胞-血小板-淋巴细胞团块滞留成功。另有报道瘤细胞的滞留粘附有器官特异性。
上过程有多种因子参与除粘附分子、趋化因子之外,还有一类所谓的归巢因子。寻址素和归巢受体就是典型的代表。它们帮助肿瘤寻找靶器官。位于肿瘤细胞的归巢受体与内皮细胞表面的寻址素结合,使细胞靶向锚着。CD44作为转移抑制基因被认为是归巢受体参与细胞间细胞基质间的信号转导。ICAM-1 ,骨桥蛋白(OPN)同样也有类似的作用。
粘附后的细胞团迅速生长,并分泌基质降解酶(如前述)第二次破坏基底膜,进入器官实质。
六. 转移瘤的形成
瘤细胞穿出后,与血管外的基质发生第三次粘附,这种粘附力高于对非靶器官实质细胞的粘附,又显示了其器官特异性。最初的转移瘤是在靶器官毛细血管周围形成的微小病灶。在缺乏支持组织的情况下,部分微小转移灶被宿主免疫系统清除。另一些克隆灶通过自分泌的血形成因子(前述)及时获得血供,并在与宿主相互作用中,自分泌、旁分泌一些生长因子,促使细胞增殖形成大的瘤体。关于转移瘤生长相关的细胞因子,近年来研究较多的有bFGF, IL-8, IGF-Ι,IGF-Ⅱ, EGF, IL-6, TGF-β。BFGF,IL-8作为黑色素瘤自分泌的因子可以促进转移灶的增殖,成骨细胞分泌bFGF,IL-6则可刺激前列腺癌转移细胞的生长。骨髓里的TGF-β, IGF-Ι、Ⅱ则是作为多发性骨髓瘤、乳腺癌的生长因子。转移瘤在局部的正负调节机制及宿主的免疫系统影响下,或局限于原位处于休眠状态,或打破平衡,不断增大甚至再次浸润转移,形成转移瘤的转移。
总之,转移是一个连续的过程,转移的最终结果由转移细胞与宿主体内各平衡因素之间相互作用决定。转移瘤的形成是靠破坏体内平衡来实现的。研究这一机制,将为肿瘤转移的治疗提供新的思路和方法
7、骨桥蛋白的基因结构
OPN人的OPN基因定位在染色体4q13,是单一编码基因,8kb大小,具有7个外显子和6个内含子组成。小鼠位于5号染色体上,基因长约7Kb,包括7个外显子,其5’端有启动子序列,该启动子中IKb长度也被测序并用GCG程序分析了转录因子的可能识别部位,这些转录因子包括API-5、PEA-3、PEA-1、Ets等。
OPN基因结构的变异性较大。OPN本身是多等位基因,在小鼠有3个等位基因,人类至少有2个等位基因。通过比较分析,发现尽管不同种属甚至同一种属不同组织的OPN基因具有一定的多态性,其总体核苷酸序列还是呈中度保守性,其中编码N末端和C末端以及含RGD序列的50个氨基酸区具有高度序列保守性。
OPN启动子包括1个TATA盒(-28-22)、1个颠倒的CCAAT盒(-55-50)及1个GC盒及多种转录因子的结合位点。API结合部位是高度保守的增强子样元件。OPN基因启动子上含有多个应答元件,如VitD反应元件,糖皮质激素反应元件,Ras反应元件,激活蛋白(AP)21结合位点等。在OPN启动子上有5个PEA-3的识别位点,PEA是癌基因转录因子Ets家族的重要靶点,在多种基因的TPA应答中起重要作用。RAE是ras激活元件,位于OPN启动子的-725-712,它是一个类Ets序列,在Ha-ras转染细胞O田N转录增强与其有关。在启动子颠倒的CCAAT盒上,距转录起始点-53-49处有-v-Sre反应元件,其参与介导v-Src转染细胞中OPN转录水平的上调。启动子中还存在BPV-E2(十70-+82)及API/PEA-1结合位点(-718-714,-312-305),它们都与癌基因激活的表达增强有关,BPV-E2是一个由牛乳头瘤病毒工型所编码的转录因子,能使病毒转化啮齿类动物的细胞。此外,研究发现,OPN基因5 '上游侧区有孕激素调控元件。
8、什么叫做“骨桥”?
是指两个相邻的骨质之间,因某种因素导致的,骨质的异常增生,而使两骨质部分融合,融合的部分称骨桥。
9、什么叫做骨桥?
是指两个相邻的骨质之间,因某种因素导致的,骨质的异常增生,而使两骨质部分融合,融合的部分称骨桥。骨桥可见于很多部位,一般,椎体间〔前缘〕比较常见,你说的关节融合比较少见,可以见于外伤后、肿瘤等情况。
10、骨桥蛋白的介绍
骨桥蛋白(osteopontin, OPN)是一种蛋白质,广泛的分布于多种组织和细胞中,能够参与组织修复,自身代谢等功能。