PDGF/PDGFR对发育影响的研究进展

摘要：近年来，随着分子生物学的发展及基于基因调控水平的研究，使得我们对PDGF/PDGFR在发育中的作用了解更加深入。本文在现有国内外研究资料的基础上，对PDGF/PDGFR在发育方面的作用进行综述。

关键词：PDGF ；受体； 发育

血小板衍生化生长因子（Platelet-derived growth factor ，PDGF）是由血小板释放的，具有强大的促进细胞分裂活性并参与细胞的增殖、迁移、生存及凋亡过程[1-2]。

1 PDGF/PDGFR在中枢神经系统发育中的作用

在哺乳动物的中枢神经系统（Central nervous system，CNS）中，少突胶质细胞位于神经突触周围，主要形成CNS的髓鞘并营养和保护轴突。这种少突胶质细胞由表达有PDGFR-a的祖细胞O2A分化而来，它在小鼠胚胎发育的第12.5 d就开始出现在神经上皮的室周区，并在第12.5～15.5 d增殖、迁移并参与形成神经管及脊髓[3]。研究显示在PDGF-A缺失和PDGFR-a突变的小鼠胚胎中，O2A的增殖明显受到抑制[4]。此外，转基因过表达PDGF-A的脊髓神经元能够在胚胎发育的第13～17 d剂量依赖性的促进O2A的增殖[3-4]。同样，在PDGFRA突变的小鼠中，O2A的迁移也受到抑制。以上研究说明在PDGF信号缺失的情况下少突胶质细胞及其前体细胞的增殖和迁移受阻。PDGFR-a参与了动物CNS发育，而出生后PDGF-B及PDGFR-β亦能够参与神经元生长，但其具体作用机制有待进一步研究。

2 PDGF/PDGFR在血管发育中的作用

血管发育中主要有两种细胞的参与，一种是血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs），另一种是周细胞。实验表明，血管的发育需要PDGF-B/ PDGFR-β的参与。如，PDGF-B和PDGFR-β基因敲除的小鼠在围产期就会因过度出血、血管减少及血管形成不完全而死亡；在小鼠胚胎中， PDGF-B能够促进表达有PDGFR-β的VSMCs及周细胞的增殖和迁移并形成新的血管内皮芽生；体外实验中，PDGF-AA，BB，CC均可以直接诱导血管的芽生及血管内皮的形成，但PDGF的这种作用在体内还未进行验证。尽管数据显示VSMCs及周细胞的增殖和迁移需要PDGFR-β，但通过对基因敲除的胚胎进行研究发现：PDGF-B/ PDGFR-β信号受阻后对某些VSMCs并没有影响。

3 PDGF/VEGF信号对胚胎造血细胞的作用

通过对果蝇胚胎造血细胞的研究发现，其迁移需要有PDGF/VEGF受体（PVR）信号的参与，并且这种胚胎造血细胞是果蝇血细胞的前体。对脊椎动物的研究显示，PDGFB/ PDGFRB敲除的小鼠胚胎因造血细胞的迁移受阻而表现出一定的造血缺陷，但肝移植实验证明：PDGF-B/PDGFR-β信号在胚胎造血干细胞迁移和分化中并不是必需的。

4 PDGF/PDGFR对神经嵴的作用

小鼠神经嵴细胞的发育需要有PDGFR-a的参与。若其神经嵴细胞中PDGFR-a缺失会导致上颚的形成受阻、鼻面分离、骨骼和软骨发育缺陷及胸腺变小。基因水平减少PDGFR-a的表达及条件性的减少神经嵴细胞中PDGFR-a表达的胚胎会表现出严重的心脏发育缺陷。

5 PDGF/PDGFR在器官发育过程中的作用

早期，PDGF促进间质的生成：胚胎早期、肾、肠、皮肤及肺的发育需要PDGFR信号介导的间质生成的参与。早期器官发育结束后，PDGF对表达有PDGFR的细胞发挥促迁移和分化的作用，这提示在后期PDGFR对器官的形态形成具有诱导或支持作用。

通过对PDGFR-a缺失的小鼠胚胎表型分析发现：在体节和骨骼发育过程中，PDGF也同样发挥着重要的作用。PDGFR-a缺失的小鼠胚胎其体节比野生型小鼠的体节小。此外，实验数据显示：PDGF在骨骼的生长中能够诱导软骨细胞的分化。PDGF-AA及-BB是促软骨生成的物质，它能促进软骨细胞分化但和其增殖无关。

参考文献：

[1] Joe Eun Son， Hyein Jeong， Heejoo Kim， et al. Pelargonidin attenuates PDGF-BB-induced aortic smooth muscle cell proliferation and migration by direct inhibition of focal adhesion kinase[J].Biochemical Pharmacology， 2014， 89（2）： 236-245.

[2] Marius Vantler， Bijoy Chandapillai Karikkineth， Hiroshi Naito， et al. PDGF-BB protects cardiomyocytes from apoptosis and improves contractile function of engineered heart tissue[J]. Journal of Molecular and Cellular Cardiology ， 2010，48（6）： 1316-1323.

[3] S. Mitew， C.M. Hay， H. Peckham， et al. Mechanisms regulating the development of oligodendrocytes and central nervous system myelin[J]. Neuroscience， 2013.

[4] T.Ogata， T.Ueno， S.Hoshikawa， et al. Hes1 functions downstream of growth factors to maintain oligodendrocyte lineage cells in the early progenitor stage[J]. Neuroscience， 2011，176（10）：132-141.编辑/张燕