促红细胞生成素（EPO)与临床.ppt

第二节 促红细胞生成素（EPO)与临床 影响EPO生成的因素 EPO的作用 EPO受体 EPO与临床 一、影响EPO生成的因素 二、EPO的作用 三、EPO受体 四、EPO与临床 * 促红细胞生成素（EPO）是一种耐热的糖蛋白，分子量为34kD，由166个氨基酸组成。胚胎期肝脏是合成EPO主要的场所，出生后主要由肾脏肾皮质层间质细胞产生，约占85~90%，此时肝脏仍分泌少量EPO，约占10~15%。在缺氧条件下，肺、脾、睾丸等组织也可检测到低水平的EPO mRNA。 EPO是机体内调节红细胞生成的主要体液性生长因子，红细胞的氧运能力受红细胞生成水平与血红蛋白氧亲和力改变的影响，而血红蛋白氧亲和力主要受pH和2,3二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的影响，调节红细胞对氧的结合与释放能力。 EPO产生的关键因素是缺氧。Bondurant等(1986)应用DNA杂交技术研究发现，在没有缺氧刺激的动物肾脏中EPO mRNA的量很少，采用动物放血而导致贫血，1.5小时后肾脏EPO mRNA的量开始增加，4小时后增加到正常水平的400倍，而此时动物肝脏能检测出微量的EPO mRNA，肾脏组织及血清中EPO水平和肾脏EPO mRNA的总水平呈正相关。 研究证实低氧处置的小鼠，血清EPO水平升高之前，首先出现的是肾内EPO水平的升高。这是由于在肾内合成了新的EPO mRNA及其蛋白，同时低氧引起的肾内EPO水平的高低与缺氧严重程度呈正比，缺氧时EPO生成速率取决于EPO mRNA增加的水平，而EPO mRNA随组织氧合程度不同而改变。 EPO生成不仅取决于肾内氧分压，也受肾外氧敏感机制调控，如下丘脑-垂体系统可通过多种激素介导EPO生成，这些激素在调控细胞代谢和氧耗速率中起重要作用。性激素对EPO合成释放也有一定作用，研究证实注射睾酮可使低氧动物EPO反应增强，低氧可引起睾丸EPO mRNA表达加强，表明睾丸本身可能存在氧感受机制，睾丸EPO mRNA的存在可能是红细胞生成在性别方面差异的原因之一。 关于缺氧能诱导EPO产生的机制，多数学者认为： ①可能与缺氧促使肾组织前列腺素的合成和释放有关。 ②前列腺素激活腺苷酸环化酶增加环磷酸腺苷(cAMP)的合成。 ③细胞内cAMP浓度增高可使EPO基因得以表达，从而促使EPO产生。 有关低氧促进EPO基因表达机制新近有了突破，现已发现EPO基因的3 / 端存在低氧诱导增强子，5 / 端旁侧序列上含有多个转录因子的结合位点。在低氧情况下，这些顺式调节元件和细胞核内反式作用因子特异性结合，从而增强EPO基因表达。 EPO基因剔除(EPO-／-)小鼠严重贫血，死于胚胎阶段，由此可见EPO是一个生命必需的造血因子。 EPO主要的作用是促进红系祖细胞(CFU-E)的增殖、分化及幼红细胞的成熟、加速网织红细胞的释放及提高红细胞膜的抗氧化酶的功能。 动物实验与临床资料表明，CFU-E的生长主要受EPO的调控，如给正常人重组人EPO(rhEPO) 可使骨髓的红系前体细胞与未成熟的网织红细胞增多，并且网织红细胞进入血循环也增加，说明EPO确有促进红系祖细胞扩增的作用，并加速增殖与成熟过程。 EPO受体(EPOR)主要表达于CFU-E阶段，并随着红细胞的成熟而递减，网织红细胞和成熟红细胞表面缺乏EPOR。 EPO与EPOR作用后：①可诱导腺苷环化酶活化，使cAMP含量增高。②可引起磷脂酶A2活化及磷脂酶C活化并产生甘油二酯及花生四烯酸。甘油二酯是第二信使可激活蛋白激酶C使细胞增殖。 EPOR除了存在红细胞表面外，在非红系的细胞上也有，国内外研究已证明。采用同位素标记EPO，可以看到EPO通过EPOR的转运，EPO是通过EPOR调节红系的增殖。研究发现重组人红细胞生成素(rhEPO)可特异性的与睾丸间质细胞上EPOR结合，并对睾丸酮分泌有刺激作用，若加入抗rhEPO血清可以完全阻断刺激睾丸酮的作用。 当受体结构发生变化或由于受体与配基结合不正常，都会出现由于受体变化而导致的疾病。有人将小鼠EPOR基因进行点突变，部分缺失，结果发现由于EPOR结构变化，而造成造血系统发生改变。又如真性红细胞增多症患者，血内EPOR低于正常或正常，红系祖细胞对EPO非常敏感，估计这类病人与EPOR的变化亦有关。 EPO是一种能促进红系造血增殖、分化及成熟的重要造血因子。1983年分离并克隆出人EPO基因，随后应用工程技术，获得了基因重组人红细胞生成素(rhEPO)与天然的EPO基本相同。1985年将rhEPO应用于临床治疗慢性肾功能衰竭的