表皮生長(zhǎng)因子生理功能的研究進(jìn)展

     表皮生長(zhǎng)因子（Epidermal Growth Factor,ECF）是非曲直962年 Cohen等首先從小鼠頜下腺分離的一種多肽。此后，人們先后從哺乳動(dòng)物的不同組織中發(fā)現(xiàn)了表皮長(zhǎng)因子。現(xiàn)已研究證明，表皮生長(zhǎng)因子具有參與表皮細(xì)胞分化增殖，促進(jìn)創(chuàng)傷愈合，抑制胃酸分泌 防治胃腸道潰瘍的功能；同時(shí)還能夠?qū)?dòng)物的生殖系統(tǒng)以及生殖激素進(jìn)行調(diào)控，影響動(dòng)物的生殖功能。本文主要綜述了表皮生長(zhǎng)因子在這方面的研究進(jìn)展。

1表皮生長(zhǎng)因于的分子結(jié)構(gòu)與理化特性

表皮生長(zhǎng)因子是一種低分子量、對(duì)熱穩(wěn)定和難透析的多肽．不易被胰蛋白酶、糜蛋白酶和白酶消化。mEGF（mouseEGF,鼠EGF）為具有53個(gè)氨基酸殘基、3個(gè)二硫鍵的單鏈多肽。二硫鍵為其生物活性所必需，活性中心位于48－53個(gè)氨殘基之間。一級(jí)結(jié)構(gòu)不含丙氨酸、苯丙氨酸和賴氨；二級(jí)結(jié)構(gòu)排列緊密，穩(wěn)定性強(qiáng)，相對(duì)分子質(zhì)量為6 045，等電點(diǎn)為4．6。在小鼠頜下腺粗勻漿中，2分子mEGF與2分子結(jié)合蛋白（相對(duì)分子質(zhì)量為29 300）結(jié)合，以高分子量復(fù)合物（相對(duì)分子質(zhì)量近74 000）形式存在。

2表皮生長(zhǎng)因子的生理功能

2.1表皮生長(zhǎng)因子對(duì)初生動(dòng)物胃腸道的調(diào)控作用

EGF具有耐熱和不被蛋白酶消化的特性，決定了EGF利于長(zhǎng)期持續(xù)作用于胃腸道，同時(shí)胃腸腸粘膜又是體內(nèi)增殖和分化zui快的上皮組織之一，因此EGF在胃腸道有廣泛的生物學(xué)作用。已有許多研究表明，乳中的EGF對(duì)初生動(dòng)物胃腸道生長(zhǎng)發(fā)育起重要作用^[1]。EGF能促進(jìn)新生大鼠胃和十二指腸鳥氨酸脫羧酶（ODC）的活性：ODG是聚胺（polyamine）合成的*個(gè)限速酶，而聚胺又為RNA所必需，ODC 和聚胺通過增強(qiáng)線粒體功能及維持線粒體完整性而提高腸細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力^[2]。EGF能顯著增加初生大鼠胃的重量、泌酸粘膜細(xì)胞DNA和RNA含量，但基礎(chǔ)胃蛋白酶量、胃泌素誘導(dǎo)的胃蛋白酶主量及粘膜胃蛋白酶原含量則不受影響。表明EGF能刺激初生大鼠胃粘膜生長(zhǎng)，但對(duì)其功能成熟則無作用。

用³H-胸苷摻入DNA作為生長(zhǎng)的短期指標(biāo)，EGF能加速³H-胸苷摻入初生大鼠小腸的DNA；飼喂EGF的泌乳大鼠小腸重量、長(zhǎng)度及DNA、RNA含量均高于對(duì)照組，在乳中加入EGF抗體則抑制小腸長(zhǎng)生。這表明EGF對(duì)新生大鼠小腸生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。用EGF對(duì)吮乳大鼠處理3 d后顯著增加小腸單位長(zhǎng)度的重量，而斷奶大鼠則無此現(xiàn)象^[3]。

EGF對(duì)腸消化酶的活性也有作用。研究表明，EGF能顯著增加吮乳大鼠乳糖酶活性。EGF還能使新生小鼠蔗糖酶活性提前升高，增加海藻糖酶、葡萄糖淀粉酶、乳糖酶、堿性磷酸酬酶活性。對(duì)5日齡前大鼠施用EGF可增加空腸蔗糖酶和氨基肽酶活性^[1] 。對(duì)3日齡仔豬施用EGF可使乳糖酶和麥芽糖酶的活性升高；EGF能促進(jìn)大鼠小腸DNA合成，增強(qiáng)甲狀腺素和皮質(zhì)醇生成，加速水解酶的成熟。斷奶后乳中EGF的撤除可能是導(dǎo)致仔豬消化酶活性下降和小腸絨毛變短的一個(gè)重要因素。

EGF對(duì)腸道的吸收也有影響。EGF能加速吮乳幼鼠腸道對(duì)免疫球蛋白吸收的“關(guān)閉”。由開放到關(guān)閉的過程，實(shí)際上是腸道發(fā)育由不成熟到逐漸成熟的過程。EGF還能改變腸粘膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能。給初生兔腹腔注射或通過口一胃管施用EGF能增加每厘米腸道對(duì)水、鈉離子和葡萄糖的吸收。吮乳鼠或注射均能增加葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)^[4]

外源性EGF還可能有助于受損傷的胃腸組織的恢復(fù)。感染旋病毒的新生仔豬代用乳中添加0.5或1.0mg/LEGF,其小腸絨毛高度與乳糖酶活性的增加呈劑量效應(yīng)^[5]。20kg重的豬每天按0.5µg/kg腹腔注射EGF 5 d，能增加防止胃被損傷的張力強(qiáng)度。兔、大鼠等動(dòng)物也顯示，EGF能防止E.coli等病菌的侵入，改善受損腸道的消化機(jī)能。

2.2促進(jìn)肯皮和角膜內(nèi)皮的修復(fù)

EGF具有促有絲分裂和非促有絲裂二重活性，能刺激外胚層、中胚層和內(nèi)胚層細(xì)胞增殖和分化，促進(jìn)組織生長(zhǎng)、發(fā)育和成熟。EGF是哺乳動(dòng)物眼中zui強(qiáng)的細(xì)胞因子之一，在傷口愈合中能刺激角膜上皮細(xì)胞增殖、趨化和移行。在體外培養(yǎng)的牛角膜內(nèi)皮細(xì)胞中，EGF表現(xiàn)出潛在的有絲分裂原的特性，增加細(xì)胞數(shù)量，促進(jìn)DNA合成和有絲分裂^[6]在器官培養(yǎng)的人角膜內(nèi)皮損傷模型中，EGF促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的DNA合成，加速損傷區(qū)愈合^[7]兔的動(dòng)物模型中，EGF促進(jìn)角膜內(nèi)皮損傷愈合速度，刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖^[8]。2.3EGF與動(dòng)物生殖功能  

2.3.1EGF對(duì)雄性動(dòng)物生殖功能的影響

2.3.1.1ECF對(duì)下丘腦--垂體性腺軸的作用

EGF可以通過抑制促黃體素釋放激素（LHRH）的釋放而暫時(shí)性地降低血漿中促性腺激素和雄激素的濃度，但并不影響垂體對(duì)LHRH的敏感性。EGF能促進(jìn)黃體生成素（LH）、生長(zhǎng)激素（GH）、垂體泌乳素（PRL）的合成。經(jīng)免疫組織化學(xué)方法證明，人和大鼠的垂體前葉組織內(nèi)存在著EGF特異性受體。這表明EGF可通過特異性受體直接作用于垂體前葉，促進(jìn)LH和PRL的分泌。通過大鼠垂體前葉瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)，可觀察到EGF對(duì)PRL分泌有刺激作用，并伴有 PRL mRNA的增加，而對(duì)LH分泌的刺激作用可能與EGF同受體結(jié)合后磷脂酶A2活性增加、花生四烯酸釋放有關(guān)[9]。

2.3.1.2EGF對(duì)生精功能的影響

EGF作為促細(xì)胞分裂劑也作用于精子發(fā)生上。切除頜下腺的小鼠血清中EGF含量迅速下降，術(shù)后3周，附睪中精子數(shù)量可下降30％，4周后下降55％，睪丸中精母細(xì)胞增多，精細(xì)胞減少，給予外源性 EGF則可糾正上述情況[10]，表明 EGF與精子發(fā)生有關(guān)，并且作用于精子發(fā)生的減數(shù)分裂時(shí)相。EGF對(duì)精子發(fā)生的調(diào)節(jié)作用是通過控制支持細(xì)胞合成和分泌的轉(zhuǎn)鐵蛋白（Transferrin）來實(shí)現(xiàn)。

3.32 EGF對(duì)雌性動(dòng)物生殖系統(tǒng)的影響

EGF對(duì)大鼠、小鼠、牛、豬、人等哺乳動(dòng)物的卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的重新啟動(dòng)具有促進(jìn)作用（對(duì)由牛小卵泡獲得的卵丘細(xì)胞卵母細(xì)胞復(fù)合物（COCS）有作用，而對(duì)中大卵泡的COCS沒有作用）[11][12]。在小鼠使用孕酮合成的關(guān)鍵酶3β--HSD的抑制劑Epostance，可抑制EGF促進(jìn)單層培養(yǎng)顆粒細(xì)胞的孕酮合成，從而降低EGF對(duì)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的促進(jìn)作用。因此，EGF的作用是通過促進(jìn)顆粒細(xì)胞分泌孕酮實(shí)現(xiàn)的。

體外培養(yǎng)成熟的卵子*極體排出和受精的比率較體內(nèi)成熟的卵子低很多，這是因?yàn)轶w外培養(yǎng)成熟的卵母細(xì)胞核成熟而細(xì)胞質(zhì)沒成熟。但當(dāng)牛帶卵丘的卵母細(xì)胞培養(yǎng)液（無促性腺激素和胎牛血清）中加入EGF，卵母細(xì)胞體外成熟和體外受精率明顯提高，并且使受精后正常原核形成和發(fā)育到囊胚的比率都增高。囊胚內(nèi)細(xì)胞數(shù)目比同期發(fā)育的囊胚細(xì)胞數(shù)目增多，而且能提高胚胎移殖的成功率。在體外EGF對(duì)牛帶牛丘卵母細(xì)胞的*作用濃度是30/ngml^[13]。

EGF可維持體內(nèi)管道上皮的完整性，對(duì)輸卵管的作用是很明顯的。輸卵管的作用并不是簡(jiǎn)單地收集卵巢內(nèi)排出的卵子，而且是精卵結(jié)合、早期胚胎發(fā)育及輸送胚胎進(jìn)人子宮的管道。

在胚胎發(fā)育過程中，自分泌生長(zhǎng)因子的作用可由EGF對(duì)小鼠胚胎的體外培養(yǎng)中胚胎濃度變化的影響得到證實(shí)^[14]。豬卵母細(xì)胞中不表達(dá)表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR），懷孕7－22 d的胚胎中部檢測(cè)到 EGFR的 mRNA及EGFR存在，而 EGF的mRNA只有到第15天才開始表達(dá)，并持續(xù)上升到第22天。豬9－22 d胚胎；牛 13－16d胚胎中有 EGF表達(dá)；而山羊交配后20－30 d胚胎；綿羊附殖前胚胎；奶羊懷孕15一30 d孕體中沒有EGF表達(dá)^[15][16]。鼠胚胎發(fā)育期間，從沒受精的卵母細(xì)胞到附植前胚胎都有EGFR的mRNA及蛋白存在。這都說明在輸卵管中EGF以旁分泌的形式影響早期胚胎的生長(zhǎng)和發(fā)育。

另外，EGF具有促進(jìn)哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞受精和受精后發(fā)育的能力，EGF可提高體外成熟卵子的精子穿透率。

2.4增加體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和糖代謝

EGF能促進(jìn)K+的轉(zhuǎn)運(yùn)和H+－Na+交換，能導(dǎo)致肝細(xì)胞的Ca²⁺濃度增加，還能激活糖酵解和糖的異生。

2.5增加前列腺素的合成和釋放

EGF能激活磷脂酶人，從而促進(jìn)上皮細(xì)胞膜釋放花生四烯酸。EGF也能直接通過調(diào)節(jié)環(huán)加氧酶和脂加氧酶的含量或活性來影響前列腺素的合成。

綜上所述，EGF是一種非常重要的多肽類生長(zhǎng)因子，在哺乳動(dòng)物的生殖過程中起著重要作用。利用EGF可以改善體外操作卵和胚胎的質(zhì)量，提高胚胎的發(fā)育率，促進(jìn)胚胎的著床，增加雄性動(dòng)物的產(chǎn)精量以及提高動(dòng)物的繁殖效率。在胃腸道中，可以調(diào)節(jié)消化腺的分泌，刺激粘膜增生，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，而且在胃腸道組織的成熟、再生和修復(fù)的過程中都起重要的作用。因此，對(duì)EGF進(jìn)一步深入研究，對(duì)哺乳動(dòng)物卵子的體外成熟、體外受精、胚胎的體外發(fā)育等胚胎移植技術(shù)和早期斷奶幼畜胃腸道發(fā)育有重要意義。