مقدمه مقدماتی

عوامل رشد یک کلاس از پروتئین های طبیعی که به عنوان مولکول های سیگنال کلیدی عمل می کنند، ارکستر رفتار سلولی در طول توسعه، هومستاوز و تعمیر این مولکول ها به گیرنده های بافت ساختاری خاص در سلول های هدف متصل می شوند، شروع آبشارهای داخل سلولی که تنظیم تکثیر، تمایز، مهاجرت، بقا، و رشد غیر فعال می شوند - این که چگونه می تواند به طور کامل از بافت های مهندسی بافت های بدن غیر قابل اعتماد شود - شروع به طور کامل از فرآیند بازسازی شود.

درک عوامل رشد: کلاس ها و مکانیسم های سیگنالینگ

عوامل رشد یک زیرمجموعه از سیتوکین ها هستند، به طور معمول پروتئین های کوچک و محرمانه که به صورت محلی (پارچینی یا سیگنال های خودکار) عمل می کنند یا در برخی موارد، به طور سیستماتیک (endocrine) طبقه بندی شده توسط اهداف اولیه سلولی و خانواده های ساختاری شامل:

  • عامل رشد پوست (EGF) خانواده - EGF-α، HB-EGF؛ ترویج تکثیر سلول ⁇ ال و mesenchymal تکثیر و مهاجرت.
  • ] عامل رشد فیبربلاست (FGF) خانواده - FGFs 1 -23؛ برای القاء mesoderm، توسعه اندام و آنژیوژنز حیاتی است.
  • ] [تولید پایان حیات وحش] عامل رشد (VEGF) خانواده -VEGF-A، B، C، D؛ رانندگان اولیه وانکولز و آنژیوژنز.
  • عامل رشد ترجمه (TGF-β) سوپرخانواده - شامل TGF-βs، پروتئین های مورفیووژنیک استخوان (BMPs)، فعالین و بدون هیچ گونه وجه؛ تنظیم رشد سلول، تمایز، آپوپتووز و تولید ماتریس اضافی.
  • - Nerve Growth Factor (NGF)، عامل عصبی مغز (BDNF)؛ برای توسعه عصبی و بقا ضروری است.
  • عوامل رشد مانند Insulin (IGFs) - IGF-1، IGF-2؛ اثرات هورمون رشد متوسط بر رشد بافت و متابولیسم.
  • ]Platelet-Derived Growth Factor (PDGF) - گسترش تکثیر سلول های بافتی متصل، بهبود زخم و تشکیل رگ های خونی را ترویج می کند.

سیگنال فاکتور رشد به گیرنده tyrosine kinases (RTKs) برای اکثر خانواده ها (EGF، FGF، PDGF، IGF)، در حالی که اعضای سوپر خانواده TGF-β از گیرنده های گیرنده ی serine /threonion استفاده می کنند، پس از اتصال، RTKs GF و autofaxorylate، جذب پروتئین هایی که به طور جدی از سیگنال های گیرنده ی RKG استفاده می کنند، و SKG3K.

فرآیند بلوغ بافت بدن

بلوغ بافت بدن شامل یک توالی از رویدادهای سلولی هماهنگ است: تکثیر سلول های progenitor، تمایز به انواع سلول های تخصصی، مورفئوژنز (تفرم بندی)، عروقی سازی و بلوغ عملکردی.

گسترش سلول و گسترش Progenitor

در اوایل ارگانز، جمعیت پیش نویس بی تفاوت و ⁇ ال به سرعت تحت تاثیر عوامل رشد میتوکندری گسترش می یابد.به عنوان مثال، سیگنال FGF10 از mesenchyme گسترش تکثیر سلول های ⁇ al progenitors را ترویج می کند، که منجر به شاخه برداری از مورفوژنیک، به طور مشابه EGF و PDGF می شود که باعث گسترش سلول های عصبی در حال توسعه بدون سیگنال های سلول های طبیعی و بدون تعداد سلول های بدن می شود.

مشخصات تفاوت های سلولی و خط

هنگامی که یک استخر کافی از پروتیانت ها وجود دارد، عوامل رشد مستقیم تمایز ترمینال به انواع سلول های خاص. تعادل بین سیگنال های تکثیر کننده و متفاوت ظریف است.در پانکراس، به عنوان مثال، FGF و EGF حفظ تکثیر پروتیانت و تکثیر پروتیژنی، در حالی که حذف این سیگنال ها و اضافه کردن اسید BMP یا رتینوئی باعث تمایز انسولین به سلول های تولید کننده عصبی (Dliiveation) می شود.

مورفین و سازمان سه نفره

عوامل رشد همچنین معماری بافت را از طریق شیمی درمانی و بازسازی ماتریس هدایت می کنند. FGFs، همراه با سلول های ضد صوتی (Shh) و BMPs، گرادیان هایی را ایجاد می کنند که اندام در حال توسعه، ریه و کلیه را الگو می کنند. VEGF استخدام سلول های انتهایی را برای تشکیل شبکه های عروقی که با معماری ترکیب می شوند.

Vascularization و تحویل اکسیژن / Nutrient

VEGF محرک اصلی آنژیوژنز است، اما در هماهنگی با عوامل دیگر عمل می کند. فاکتور هیپوکسی-inducible (HIF-1α) افزایش VEGF در بافت های اکسیژن ستاره دار، شروع جوانه زدن های کمکی. PDGF و FGF همچنین توسط استخدام هر یخ و تثبیت عروق نوپا کمک می کند.

Apoptosis و Refinement

مرگ سلول برنامه ریزی شده ساختارهای ترانسی را از بین می برد و اعداد سلول را برای مطابقت با الزامات عملکردی تنظیم می کند.برای مثال، وب های دیجیتالی دست در حال توسعه، توسط Apoptosis القا شده BMP حذف می شوند.

عوامل کلیدی رشد در سیستم های خاص بدن

برای نشان دادن نقش های تخصصی عوامل رشد، ما چندین سیستم عضو را بررسی می کنیم.

• شاخه سازی Morphogenesis و Alveolarization

توسعه شامل شاخه های مکرر از جوانه های ⁇ ال در اطراف mesenchyme. Key Players شامل FGF10 (برک سازی در آغازگر)، FGF9 (مsenchymal prolifeation)، BMP4 (تقسیم زیر پا)، و VEGF (تهاجم) در طول مراحل کیسه و آلزوژیک، دیر و بعد از زایمان، و FVE2، و یا سیگنال دهی ریه، می شود.

کبد: Hepatocyte Maturation و Biliary Development

Hepatoblasts، progenitors کبدی جنین، متمایز به hepatocytes و cholangiocytes تحت تاثیر HGF (عامل رشد Hepatocyte)، EGF، FGF، و BMPs HGF به ویژه برای تکثیر و بقا GF بسیار مهم است.

کلیه: Nephrogenesis و جمع آوری Duct Maturation

کلیه متanephric از طریق القاء متقابل بین جوانه های مجرایی و متاanephric mesenchyme. GDNF که توسط mesenchyme منتشر شده است، به گیرنده Ret در جوانه متصل می شود، رانندگی شاخه در همین حال، FGF، BMP7، و Wnt9b نگه داشتن پروتیتور و ترویج تشکیل نفرون.

قلب: Myocardial and Vascular Maturation

توسعه Cardiac به FGF، BMP و TGF-β برای مشخصات اتاق، تراکاسیون و تشکیل دریچه متکی است. Neuregulin-1 (یک عضو خانواده EGF) برای تقویت و انتقال سیستم بلوغ ضروری است. GF و یک کشتی عروق کرونری آنژیوپویین تشکیل می دهند که من نقص های قلبی را ایجاد می کنم.

مغز: Neurogenesis، Synaptogenesis و Myelination

در سیستم عصبی، FGF و EGF سلول های بنیادی عصبی را خود تجدید پذیر می کنند. BDNF و NGF ترویج بقا و تمایز نورون ها و glia در طول تحریک من، FGF2 و PDGF-AA تنظیم oliendrocyte پیش از گسترش و تمایز.

مفاهیم بالینی: داروهای تجدید کننده و مهندسی بافت

درک ما از زیست شناسی عامل رشد برنامه های ترجمه عمیق دارد.توانایی بازسازی سیگنال های رشد در vitro امکان ایجاد سازه های بافت عملکردی را فراهم می کند.

تحویل عامل رشد در شفا زخم و تعمیر ارگان

عوامل رشد مجدد مانند PDGF (بشارمین) برای بهبود زخم دیابتی تایید شده است.در ترمیم قلب پس از دورکاری myocardial infarction، VEGF و FGF برای تحریک بازسازی کبد پس از اینکه هگزاکتومی توسط HGF و EGF هدایت می شود و HGF Recombinant تحت تحقیقات شدید برای شکست کبدی است.

تکنولوژی ارگانوئید و مهندسی بافت

ارگانوئیدها – سلول بنیادی سه بعدی – مینیارگانیسم های مشتق شده – به طور دقیق در کوکتل های زمان بندی شده از عوامل رشد، با تقلید سیگنال های جنینی (به عنوان مثال، FGF، WNT، BMP، اسید رتینوئیک، و EGF)، محققان ارگانوئیدهای روده، مغز، کلیه، ریه و مدل های پانکراس را برای درمان های غربالگری و دوباره تولید کرده اند.

چالش های در حال رشد عامل درمانی

علی رغم وعده، عوامل رشد بالینی با موانع مواجه هستند، اثرات نیمه عمر کوتاه، ⁇ irick و پتانسیل برای Oncogenesis اگر سیگنال بدون کنترل است.دول ها، نانوذرات) برای دستیابی به محلی، تحویل پایدار توسعه یافته اند. علاوه بر این، ترکیب عوامل متعدد در جهت تقلید از توسعه طبیعی به طور مداوم بیشتر از یک عامل.

مسیر های آینده و مفاهیم نوظهور

پیشرفت در رونویسی تک سلولی نشان داده است که بسیاری از عوامل رشد تنها به صورت گذرا و در زیر جمعیت های خاص بیان می شوند. درک پویایی فضایی و زمان این سیگنال ها به مهندسی دقیق تر اجازه می دهد.علاوه بر این، آگونیست های کوچک و خصومت گیرنده های عامل رشد استراتژی های جایگزین را برای ارائه مزایای درمانی با داروهای پیشرفته ارائه می دهند.

مرز دیگر نقش بیضه های اضافی سلولی (exosomes) در حمل عوامل رشد و mRNA بین سلول ها در طول بلوغ اندام است.هرگونه سیستم های تحویل طبیعی ممکن است بر محدودیت های فعلی غلبه کند، عملکردهای تنظیم کننده ایمنی عوامل رشد - مانند نقش TGF-β در ایمنی سرکوب - در استراتژی های یکپارچه برای تحمل پیوند هستند.

نتیجه گیری

عوامل رشد سلولی نه تنها حمایت از بازیگران در بلوغ بافت عضو؛ آنها مدیران یک سمفونی سلولی به شدت تنظیم شده از اولین گسترش های پروتیانت و یا به اصلاح نهایی شبکه های عروقی و اتصالات سیناپسی، این مولکول های سیگنال دهی هر مرحله را به عنوان ما برای بازسازی توانایی بازسازی زبان، حتی عامل سیگنال دهی قدرتمند برای باز کردن درمان های سیگنال دهی، و سیگنال دهی عامل، دیکته می کنند.

برای مطالعه بیشتر، منابع زیر را ببینید:

  1. ] [NCBI] کتاب های اداری: عوامل رشد و گیرنده های آنها
  2. [[ویرایش] [۱] [۱] [۲] [۱] [۱] [۲] [۳] [۱] [۲] [۱] [۱]
  3. [PubMed] - Maturation و عوامل رشد بافتی (FLT:1)
  4. اطلاعات سلول بنیادی (NIH) : عوامل رشد در نسل مجدد
  5. [[ویرایش] [۱] [۱۰] [۹] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱]