EPO研究进展（页）

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1、红细胞生成素研究新进展天津南开大学医学院医用生化与老年医学教研室戴毅红细胞生成素(erythropoietin,EPO)是一种糖蛋白激素，分子量约34kD。血浆中存在的EPO由165个氨基酸组成，糖基化程度很高，糖基成分主要是唾液酸。根据碳水化合物含量不同，天然存在的EPO分为两种类型，(X型含34%的碳水化合物，卩型含26%的碳水化合物。两种类型在生物学特性、抗原性及临床应用效果上均相同。人类EPO基因位于7号染色体长22区。1985年其cDNA被成功克隆，并利用基因重组技术开始大批量生产重组人促红细胞生成素(recom

2、binanthumanerythropoietin,rHuEPO),广泛用于临床。传统认识中，EPO是一种作用于骨髓造血细胞，促进红系祖细胞增生、分化，最终成熟的内分泌激素。对机体供氧状况发挥重要的调控作用。在胚胎早期，EPO由肝生成，然后逐渐向肾转移，出生后主要由肾小管间质细胞分泌。随着近年来研究不断进展，对于EPO的认识产生了一次革命性的飞跃。1.EPO对红细胞容量的精细调节EPO作为促进红细胞生成，增加红细胞容量的主要激素，已广泛应用于临床。但其中仍有许多问题未解决，如：EPO产生的机理；EPO作用于造血细胞前体的胞

3、内信号转导机制等。1.1EPO的产生EPO的生成与机体供氧状况的关系虽早已证实，二者间的作用机理却不清楚，最近的研究在这方面有了新的进展。当机体缺氧时，肾小管间质细胞周围的氧分压随之下降，影响到胞浆中的一还原状态，最终造成EPO表达增多。Fandrey等用于细胞癌HcpG2进行体外实验时发现：缺氧环境或在培养基中加入氯化钻(CoC12)、去铁胺(DSF)及其还原性物质，如NADPH时，胞浆内H2O2的含量随之下降，并造成EPO表达增多。在培养基中直接加入外源性H2O2,则使EPO生成减少。因而推论H2O2是EPO生成调节过

4、程中的胞内信号分子。当胞内存在高水平的时H2O2,EPO的表达处于抑制状态；反乙当H2O2浓度降低时，抑制解除，而使EPO表达增强。Chandel等用肝细胞癌Hep3B体外培养更进一步证实，缺氧导致的EPO生成需要线粒体的参与。缺氧时通过线粒体的相关作用，使胞内的自由基活性氧(ROS)增多，引起EPO表达增加。当Hcp3B细胞去除线粒体后，EPO对缺氧的反应性也随之消失。Gossmann等发现血管紧张素II(Angll)可以通过作用于血管紧张素I型受体(ATIR)增加EPO的产生。但具体机制不明。1.2EPO作用的胞内信号

5、转导机制红系造血红胞表面分布有EPO受体(EPOR)。EPOR与生长激素、集落刺激因子及一些白细胞介素(ILs)的受体同属一个受体家族。该家族受体的信号传导具有一定共性。目前,EPOR的三维结构已被探明。当EPO与受体结合后，EPOR在其胞外部分一个20个氨基酸组成的片段的引导下发生同种二聚反应，使与受体相连的Janus激酶(JAK2)发生转磷酸化而被激活，继续引发下游信号转导过程。此信号转导过程有多条途径，其中研究比较透彻的是EPOR-JAK2-STAT5途径：JAK2活化后，作用于受体胞浆部分，使得两个基(Y343,Y

6、401)磷酸化，导致构型发生改变，暴露出剪切酶的作用位点，水解含有SH-2片段的特定胞浆蛋白，产生信号转导与转录激活因子(STAT5),最终启动相关基因转录。已证实的信号传导机制还包括：(1)EPOR-JAK2-PI3K(磷脂酰肌醇・3■激酶)途径;(2)EPOR-JAK2-ERKs(胞外信号调节激酶・1,2）途径；（3）EOR・JAK2・NF・KappaB（核因子KappaB）途径；（4）EPOR・JAK2・Ra§蛋白）-MAPK（有丝分裂原活化蛋白激酶）途径等。可见，EPO胞内信号传导不是单一的级联通路，而是多个通路交

7、联、互补、形成网络的复杂传导工过程。Chen等发现EPO能够快速启动原癌基因c-myc表达，发挥抗凋亡并维持细胞存活的作用。另有实验证明EPO并不能直接促进染色体复制和有丝分裂。所以，与其说EPO促进了红细胞前体的增殖和分化，不如说是EPO强大的抗调亡作用，使红系祖细胞得以存活并最终向成熟红细胞分化。1.3EPO的临床应用EPO已广泛应用于临床上各种贫血的治疗。其中最有效的是肾衰、尿毒症所伴随贫血的治疗，其他对肿瘤相关性贫血，早产儿和孕产妇贫血，围手术期减少异源性输血等方面也有良的的疗效。当前使用的rHuEPO都是单体EP

8、Oo慢性贫血病人常需要大剂量长期应用，用药量相当可观。最近，Dalle等利用基因重组技术，合成了一种二聚体EPO,它与单体EPO在药代动力学方面性质类似，但体内、体外二降体EPO有高于单体数倍的促红细胞再生能力。1.EPO在脑缺血时的神经元保护作用除肾脏外，体内其他组织也能产生EPOo近来大量研究表明脑