عامل نمو الخلايا الليفية 2

عامل نمو الخلايا الليفية 2 ( FGF-2 )، المعروف أيضًا باسم عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي ( bFGF ) و FGF-β ، هو عامل نمو وبروتين إشاري يُشفّر بواسطة جين FGF2 . [ 5 ] [ 6 ] يرتبط هذا العامل بمستقبلات عامل نمو الخلايا الليفية (FGFR) ويؤثر من خلالها ، وهي بدورها عائلة من الجزيئات وثيقة الصلة. تم تنقية بروتين عامل نمو الخلايا الليفية لأول مرة عام 1975؛ وبعد ذلك بوقت قصير، تم عزل ثلاثة أنواع منه: عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي (FGF2)؛ وعامل النمو المرتبط بالهيبارين-2؛ وعامل نمو الخلايا البطانية-2. كشف تسلسل الجينات أن هذه المجموعة هي نفسها بروتين FGF2، وهي عضو في عائلة بروتينات FGF . [ 7 ] [ 8 ]

وظيفة

مثل أعضاء عائلة FGF الآخرين، يمتلك عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي أنشطة واسعة النطاق لتحفيز الانقسام الخلوي وبقاء الخلايا، ويشارك في مجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية، بما في ذلك التطور الجنيني ، ونمو الخلايا ، وتكوين الشكل ، وإصلاح الأنسجة ، ونمو الأورام وغزوها.

في الأنسجة الطبيعية، يتواجد عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي (bFGF) في الأغشية القاعدية وفي المادة الخلوية خارج الخلية تحت البطانة للأوعية الدموية . ويبقى مرتبطًا بالغشاء طالما لا يوجد ببتيد إشارة .

لقد تم افتراض أنه خلال كل من التئام جروح الأنسجة الطبيعية وتطور الأورام ، فإن عمل الإنزيمات المحللة لكبريتات الهيباران ينشط عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي، وبالتالي يتوسط في تكوين أوعية دموية جديدة ، وهي عملية تُعرف باسم تكوين الأوعية الدموية .

بالإضافة إلى ذلك، يتم تصنيعه وإفرازه بواسطة الخلايا الدهنية البشرية ، ويرتبط تركيز FGF2 بمؤشر كتلة الجسم في عينات الدم. كما ثبت أنه يؤثر على الخلايا قبل العظمية  - على شكل زيادة في تكاثرها  - بعد ارتباطه بمستقبل عامل نمو الخلايا الليفية 1 وتنشيط فوسفاتيديل إينوزيتول 3-كيناز . [ 9 ]

أظهرت الدراسات الحيوانية الأولية أن FGF2 يحمي القلب من الإصابة المرتبطة بالنوبة القلبية، ويقلل من موت الأنسجة ويعزز تحسين الوظيفة بعد إعادة التروية . [ 10 ]

أظهرت الأدلة أن انخفاض مستويات FGF-2 يلعب دورًا رئيسيًا في حدوث القلق المفرط. [ 11 ]

بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ عامل نمو الخلايا الليفية 2 (FGF-2) مكونًا أساسيًا في وسط استنبات الخلايا الجذعية الجنينية البشرية ؛ إذ يُعدّ هذا العامل ضروريًا لبقاء الخلايا في حالة غير متمايزة، على الرغم من أن الآليات التي يقوم بها بذلك غير مفهومة تمامًا. وقد ثبت أنه يحفز التعبير عن بروتين جريملين ، المعروف بدوره بتثبيط تحفيز التمايز بواسطة البروتينات المورفوجينية العظمية . [ 12 ] وهو ضروري في أنظمة الاستنبات المعتمدة على خلايا التغذية في الفئران، وكذلك في أنظمة الاستنبات الخالية من المصل. [ 13 ] يُعزز FGF-2، بالاشتراك مع BMP4 ، تمايز الخلايا الجذعية إلى سلالات الأديم المتوسط. بعد التمايز، تُنتج الخلايا المعالجة بـ BMP4 وFGF2 عمومًا كميات أكبر من التمايز العظمي والغضروفي مقارنةً بالخلايا الجذعية غير المعالجة. [ 14 ] مع ذلك، قد يُمارس تركيز منخفض من عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي (10 نانوغرام/مل) تأثيرًا مثبطًا على تمايز الخلايا العظمية . [ 15 ] الشكل النووي لـ FGF2 يعمل في تصدير mRNA [ 16 ]

يُصنَّع عامل نمو الخلايا الليفية 2 (FGF-2) بشكل أساسي على هيئة عديد ببتيد مكون من 155 حمضًا أمينيًا، مما ينتج عنه بروتين بوزن 18 كيلو دالتون. مع ذلك، توجد أربعة كودونات بدء بديلة تُضيف امتدادات طرفية N تتكون من 41 أو 46 أو 55 أو 133 حمضًا أمينيًا، مما ينتج عنه بروتينات بوزن 22 كيلو دالتون (196 حمضًا أمينيًا إجمالًا)، و22.5 كيلو دالتون (201 حمضًا أمينيًا إجمالًا)، و24 كيلو دالتون (210 أحماض أمينية إجمالًا)، و34 كيلو دالتون (288 حمضًا أمينيًا إجمالًا)، على التوالي. [ 7 ] عمومًا، يُعتبر الشكل ذو الوزن الجزيئي المنخفض (LMW) المكون من 155 حمضًا أمينيًا ووزن 18 كيلو دالتون سيتوبلازميًا ويمكن إفرازه من الخلية، بينما تتجه الأشكال ذات الوزن الجزيئي العالي (HMW) إلى نواة الخلية. [ 17 ]

منذ عزله لأول مرة من الغدة النخامية للأبقار، [ 18 ] أصبح FGF2 بروتينًا إشاريًا بارزًا يُدرس في التكاثر البقري. وقد وُجد في الخلايا الحاضنة المحيطة بالبويضة ، وتشير الأدلة على هذه الوظيفة التناسلية المبكرة إلى أن FGF2 قد يُعزز استئناف الانقسام الاختزالي ويمنع موت الخلايا الحاضنة . [ 19 ] كما يُنتج FGF2 أيضًا بواسطة ظهارة الرحم ، ويُفرز في تجويف الرحم، ويؤثر على الجنين النامي والحمل . وقد أثبتت دراسات سابقة أُجريت على الفئران أن FGF2 يلعب دورًا في نمو الأديم الباطن البدائي . [ 20 ] وقد لاحظت الأبحاث التي أُجريت على أجنة الأبقار هذه الظاهرة نفسها. فقد لوحظ في مزارع الكيسة الأريمية الممتدة باستخدام أوساط مُدعمة بـ FGF2 أن FGF2 يزيد من نمو الأديم الباطن البدائي عن طريق التكاثر. يبدو أن نماذج تعطيل جين مستقبل عامل نمو الخلايا الليفية (FGF) ونشاطه الكينيزي تُغير التعبير الخلوي عن جيني NANOG و GATA4 (عوامل النسخ الأساسية لتكوين الخلايا ونمو الجنين بشكل سليم )، مما يشير إلى دور محدد لـ FGF2 في تحديد الأجنة في مرحلة ما قبل البلوغ ومعدلات نمو الكيسة الأريمية اللاحقة. [ 20 ] [ 21 ] وقد أظهرت أوساط الاستنبات المُدعمة بمزيج من FGF2 و EGF و IGF2 نتائج مماثلة، وتشير إلى أن FGF2 قد يُنشط مسار AKT لنمو خط خلايا الأرومة المغذية. [ 22 ] وبذلك، يُبرز هذا الدور المحوري الذي يلعبه FGF2 في نمو أجنة الأبقار، كما هو موصوف في أنواع أخرى من الثدييات.

التفاعلات

لقد ثبت أن عامل نمو الخلايا الليفية 2 يتفاعل مع كازين كيناز 2، ألفا 1 ، [ 23 ] RPL6 ، [ 24 ] البروتين الريبوسومي S19 [ 25 ] و API5 . [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000138685 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000037225 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. ديون، سي. أ.، كروملي، ج.، بيلوت، ف.، كابلو، ج. م.، سيرفوس، ج.، روتا، م.، بورغيس، و. هـ.، جاي، م.، شليسنجر، ج. (سبتمبر 1990). "استنساخ وتعبير مستقبلين متميزين ذوي ألفة عالية يتفاعلان بشكل متقاطع مع عوامل نمو الخلايا الليفية الحمضية والقاعدية" . مجلة EMBO . 9 (9): 2685-2692 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1990.tb07454.x . PMC 551973. PMID 1697263 .  
  6. كيم إتش إس (1998). "تحديد موقع جين عامل نمو الخلايا الليفية الأساسي البشري FGF2 على النطاق q26 من الكروموسوم 4 باستخدام تقنية التهجين الإشعاعي". علم الوراثة الخلوية وعلم الوراثة الخلوية . 83 ( 1-2 ): 73. doi : 10.1159/000015129 . PMID 9925931. S2CID 33214466 .  
  7. 1 2 Florkiewicz RZ، Shibata F، Barankiewicz T، Baird A، Gonzalez AM، Florkiewicz E، Shah N (ديسمبر 1991). “التعبير الجيني لعامل نمو الخلايا الليفية الأساسي”. حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 638 (1): 109– 26. بيب كود : 1991NYASA.638..109F . دوى : 10.1111/j.1749-6632.1991.tb49022.x . بميد 1785797 . S2CID 45425517 .  
  8. بورغيس، دبليو إتش، وماسياج، تي (1989). "عائلة بروتينات عامل نمو الخلايا الليفية المرتبطة بالهيبارين". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 58 : 575-606 . doi : 10.1146/annurev.bi.58.070189.003043 . PMID 2549857 . 
  9. كوهن إم سي، ويلنبرغ إتش إس، شوت إم، بابواليس سي، ستامبف يو، فلوه إس، شيرباوم دبليو إيه، شينر إس (فبراير 2012). "تزيد العوامل التي تفرزها الخلايا الدهنية من تكاثر الخلايا العظمية البانية ونسبة OPG/RANKL للتأثير على تكوين الخلايا العظمية الهادمة". علم الغدد الصماء الجزيئي والخلوي . 349 (2): 180-188 . doi : 10.1016/j.mce.2011.10.018 . PMID 22040599. S2CID 2305986 .  
  10. هاوس إس إل، بولت سي، تشو إم، دوتشمان تي، كليفيتسكي آر، نيومان جي، شولتز جيل جيه (ديسمبر 2003). "التعبير المفرط عن عامل نمو الخلايا الليفية-2 في القلب يحمي من خلل وظائف عضلة القلب واحتشاءها في نموذج فأري لنقص التروية منخفض التدفق". سيركوليشن . 108 ( 25): 3140-3148 . doi : 10.1161/01.CIR.0000105723.91637.1C . PMID 14656920. S2CID 14251918 .  
  11. بيريز، جيه إيه، كلينتون، إس إم، تيرنر، سي إيه، واتسون، إس جيه، أكيل، إتش (مايو 2009). " دور جديد لـ FGF2 كمثبط داخلي للقلق" . مجلة علم الأعصاب . 29 (19): 6379-87 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.4829-08.2009 . PMC 2748795. PMID 19439615 .  
  12. بيريرا آر سي، إيكونوميدس إيه إن، كاناليس إي (ديسمبر 2000). "بروتينات تكوين العظام تحفز إنتاج بروتين جريملين، وهو بروتين يحد من نشاطها في الخلايا العظمية" . علم الغدد الصماء . 141 (12): 4558-63 . doi : 10.1210/endo.141.12.7851 . PMID 11108268 . 
  13. ليو واي، سونغ زد، تشاو واي، تشين إتش، كاي جيه، تشانغ إتش، يو تي، جيانغ إس، وانغ جي، دينغ إم، دينغ إتش (يوليو 2006). "وسط جديد مُحدد كيميائيًا مع مُكملات bFGF وN2B27 يدعم النمو غير المتمايز في الخلايا الجذعية الجنينية البشرية". مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 346 (1): 131-139 . Bibcode : 2006BBRC..346..131L . doi : 10.1016/j.bbrc.2006.05.086 . PMID 16753134 . 
  14. لي تي جيه، جانغ جيه، كانغ إس، جين إم، شين إتش، كيم دي دبليو، كيم بي إس (يناير 2013). "تعزيز التمايز العظمي والغضروفي للخلايا الجذعية الجنينية البشرية عن طريق تحفيز السلالة المتوسطة باستخدام BMP-4 وFGF2". مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 430 (2): 793-797 . Bibcode : 2013BBRC..430..793L . doi : 10.1016/j.bbrc.2012.11.067 . PMID 23206696 . 
  15. ^ Del Angel-Mosqueda C، Gutiérrez-Puente Y، López-Lozano AP، Romero-Zavaleta RE، Mendiola-Jiménez A، Medina-De la Garza CE، Márquez-M M، De la Garza-Ramos MA (سبتمبر 2015). "عامل نمو البشرة يعزز التمايز العظمي للخلايا الجذعية لب الأسنان في المختبر" . طب الرأس والوجه . 11 29. دوى : 10.1186/s13005-015-0086-5 . بمك 4558932 . بميد 26334535 .  
  16. بونغ إس إم، باي إس إتش، سونغ بي، غواك إتش، يانغ إس دبليو، كيم إس، نام إس، راجالينغام كيه، أوه إس جيه، كيم تي دبليو، بارك إس، جانغ إتش، لي بي آي (يونيو 2020). "تنظيم تصدير الحمض النووي الريبوزي الرسول من خلال تفاعل API5 وFGF2 النووي" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 48 (11): 6340-6352 . doi : 10.1093/nar/gkaa335 . PMC 7293033. PMID 32383752 .  
  17. كولمان إس جيه، بروس سي، شيوني إيه إم، كوخر إتش إم، غروز آر بي (أغسطس 2014). "خبايا إشارات مستقبل عامل نمو الخلايا الليفية" . العلوم السريرية . 127 (4): 217-31 . doi : 10.1042/CS20140100 . PMID 24780002 . 
  18. بينينغتون إل، راجان جي، لوخر سي، ليم إل واي (يونيو 2020). "عامل نمو الخلايا الليفية 2 - مراجعة لأساليب التثبيت للتطبيقات السريرية" . الصيدلة . 12 ( 6): 508. doi : 10.3390/pharmaceutics12060508 . PMC 7356611. PMID 32498439 .  
  19. باروس آر جي، ليما بي إف، سواريس إيه سي، سانشيز إل، برايس سي إيه، بوراتيني جيه (مايو 2019). " عامل نمو الخلايا الليفية 2 ينظم تمايز الخلايا الحاضنة تحت سيطرة البويضة" . مجلة التلقيح الاصطناعي وعلم الوراثة . 36 (5): 905-913 . doi : 10.1007/s10815-019-01436-7 . PMC 6541720. PMID 30887159 .  
  20. 1 2 يانغ كيو إي، فيلدز إس دي، تشانغ كيه، أوزاوا إم، جونسون إس إي، إيلي إيه دي (نوفمبر 2011). "عامل نمو الخلايا الليفية 2 يعزز نمو الأديم الباطن البدائي في نمو الكيسة الأريمية البقرية". بيولوجيا التكاثر . 85 (5): 946-953 . doi : 10.1095/biolreprod.111.093203 . PMID 21778141 . 
  21. Fields SD, Hansen PJ, Ealy AD (مايو 2011). "متطلبات عامل نمو الخلايا الليفية لنمو الأجنة البقرية في المختبر". علم التكاثر . 75 (8): 1466-1475 . doi : 10.1016/j.theriogenology.2010.12.007 . PMID 21295834 . 
  22. شي إم، ماكوسكي إس آر، جونسون إس إي، رودز إم إل، إيلي إيه دي (فبراير 2017). "التأثيرات المشتركة لعامل نمو البشرة، وعامل نمو الخلايا الليفية 2، وعامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 على تكاثر خلايا الأرومة المغذية وتكوين الأجنة في الأبقار". التكاثر، والخصوبة، والتطور . 29 (2): 419-430 . doi : 10.1071/RD15226 . PMID 26304178 . 
  23. سكيربيين سي إس، نيلسن تي، ويش جيه، أولسنيس إس (أغسطس 2002). "ارتباط متغيرات FGF-1 ببروتين كيناز CK2 يرتبط بالقدرة على تحفيز الانقسام الخلوي" . مجلة EMBO . 21 (15): 4058-69 . doi : 10.1093/emboj/cdf402 . PMC 126148. PMID 12145206 .  
  24. شين ب، أريس م، غوالاندريس أ، ريفكين د.ب. (نوفمبر 1998). "الارتباط داخل الخلايا لـ FGF-2 مع البروتين الريبوسومي L6/TAXREB107" . مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 252 (2): 524-528 . Bibcode : 1998BBRC..252..524S . doi : 10.1006/bbrc.1998.9677 . PMID 9826564 . 
  25. سوليه ف، الساعاتي ت، روغا س، أمالريك ف، بوش ج (نوفمبر 2001). "يتفاعل عامل نمو الخلايا الليفية-2 مع البروتين الريبوسومي الحر S19". مجلة الاتصالات البحثية البيوكيميائية والبيوفيزيائية . 289 (2): 591-596 . Bibcode : 2001BBRC..289..591S . doi : 10.1006/bbrc.2001.5960 . PMID 11716516 . 

للمزيد من القراءة