技术文章

见风使舵的 TGF-β

MedChemExpress LLC

2021/8/10 12:55:32

转化生长因子 (Transforming growth factor beta，TGF-β) 是一类多功能的细胞因子，可由多种组织细胞产生。TGF-β 信号通路是由众多成员的多功能细胞因子，与相应的受体、细胞内信号转导分子组成的通路，能影响疾病发生和发展，调节基因的转录，控制着细胞周期，影响细胞的增殖、分化、黏附、转移和凋亡。值得注意的是，TGF-β 与肿瘤以及免疫系统疾病的发生密切相关。


图 1. TGF-β 细胞信号通路[4]


■ TGF-β 与肿瘤的发生与发展

TGF-β 在肿瘤发生过程中有双重作用。在肿瘤形成早期，TGF-β 主要通过触发癌细胞的细胞停滞和凋亡程序，从而抑制肿瘤的生长；在肿瘤发展过程中，TGF-β 对肿瘤细胞的抑制增殖作用会降低甚至消失，并分泌出大量的 TGF-β，而此时的 TGF-β 就能成为肿瘤细胞生长的促进因子。


TGF-β 通过多种机制实现其肿瘤促进作用。例如，TGF-β 通过抑制一些免疫细胞，如 T 细胞的增殖和功能实现免疫抑制；TGF-β 诱导分泌结缔组织生长因子 (CTGF)、内皮素-1 和血管内皮生长因子 (VEGF) 的分泌，促进血管、肿瘤纤维间质的形成。


重要的是，肿瘤上皮细胞中的 TGF-β 信号还可以诱导形成有利于肿瘤转移的微环境 (TME)，通过诱导 Snail1/2、ZEB1/2 和 HMGA2 等转录因子的表达，促进了肿瘤的上皮细胞间充质转化 (EMT)，这些转录因子又抑制了上皮细胞粘附蛋白的表达，并诱导了间充质蛋白的表达。EMT 转化与肿瘤转移和化疗耐药有关。


图 2. TGF-β 信号的抑癌和促癌功能[9]


■ TGF-β 与免疫调节


研究表明，TGF-β 在免疫调节方面发挥着重要功能。TGF-β1 是淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞等免疫细胞表达转化生长因子的主要形式。它可以通过旁分泌和自分泌方式调节这些细胞的增殖、分化和活化。TGF-β 还可以调节粘附分子的表达，进而调节粒细胞以及其他参与的炎性反应的细胞趋化作用。

图 3. TGF-β 在 T 细胞分化中的作用[10]


T 淋巴细胞能够产生 TGF-β，参与调节 T 淋巴细胞的生长。T 细胞产生的 TGF-β1  在 T 细胞活化，调节免疫炎症反应和自身免疫性疾病方面发挥着重要作用。动物实验表明，TGF-β1 的缺失导致胸腺和外周 T 淋巴细胞凋亡，同时发生多器官的自身免疫性疾病。

TGF-β 也可以调节 B 淋巴细胞的增殖，诱导未成熟的 B 淋巴细胞凋亡，阻断 B 细胞的活化和分化。TGF-β 是自然杀伤细胞 (NK 细胞) 的强有利抑制剂，它通过抑制 NK 细胞的杀伤活力、IFN-γ 和 T-bet 的表达达到抑制效果。


TGF-β 通过下调巨噬细胞发挥吞噬细菌、衰老及凋亡细胞等功能相关受体的表达，以抑制巨噬细胞的吞噬功能。TGF-β 可以通过抑制巨噬细胞 MHC-II 类分子和炎性细胞因子的表达，从而抑制巨噬细胞的抗原呈递功能。


■ TGF-β 与干细胞分化

在哺乳动物生殖和胚胎发育过程中，TGF-β 能够刺激间充质干细胞的增殖与分化，在胚胎形成过程中发挥重要作用。

间充质干细胞能够分化为多种细胞类型，包括成纤维细胞和高度特异性的细胞 (肌细胞、成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等)。TGF-β 能够抑制成骨细胞、骨骼肌成肌细胞和脂肪细胞的分化，并在这些细胞达到*成熟之前刺激其增殖。

此外，TGF-β 也有助于限制细胞的分化潜能。其他 TGF-β 家族成员，尤其是骨形成蛋白 (BMP)，可刺激间充质细胞系分化的方向和进展，即分化为脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞。


图 4. TGF 家族与间充质干细胞分化[18]


TGF-β 信号通路是一个高度分化、多功能性和高效性的细胞因子网络，全面和深入地了解生理和病理状态下 TGF-β 信号通路的生物学功能和作用机制，有助于更好地开展相关疾病的机制与病理研究，为靶向 TGF-β 信号通路治疗疾病提供理论依据。


相关产品

Pirfenidone

一种抗纤维化剂，可减弱纤维细胞中 CCL2 和 CCL12 的产生；具有抑制细胞生长的作用，并能降低人胶质瘤细胞系中的 TGF-β2 蛋白水平；具有抗炎活性。

Hydrochlorothiazide

一种局有口服活性的噻嗪类的利尿作用化合物，可抑制转化 TGF-β/Smad 信号通路。

Asiaticoside

从积雪草中分到的三萜皂苷化合物，在瘢痕疙瘩成纤维细胞中，通过活化 Smad7，抑制 TGF-βRI 和 TGF-βRII，抑制 TGF-β/Smad 信号通路；具有抗氧化、抗炎、抗溃疡等功效。

SB-431542

有效，选择性的 ALK5/TGF-β type I Receptor 抑制剂，IC50 值为 94 nM。

SRI-011381 hydrochloride

具有口服生物活性的 TGF-beta 信号通路的激活剂，具有神经保护作用。

TGF-beta/Smad 化合物库

100+ 种 TGF-β/SMAD 信号相关小分子化合物，是 TGF-β/SMAD 信号通路相关药物筛选和疾病研究的有用工具。

TGF-β 受体抑制剂/激动剂

TGF-β 受体是单通道丝氨酸/苏氨酸激酶受体，TGF-β 超家族成员通过受体复合体发出信号，该受体复合体包括 II 型和 I 型受体。

Mouse TGF-β1 (HEK293-expressed)

重组小鼠转化生长因子 β1 (小鼠 TGF-β1 重组蛋白)，控制多种生物过程，包括免疫，分化，肿瘤抑制，肿瘤转移，衰老，迁移，伤口愈合，细胞凋亡，细胞分裂，脂肪生成和成骨。

Human TGF-β1

重组人转化生长因子 β1 (人 TGF-β1 重组蛋白) ，参与胎儿发育，控制细胞生长和分化，诱导纤维化，引起免疫应答的抑制，参与血管生成，肿瘤的发展和炎症过程。
CCK8

Cell Counting Kit-8，简称CCK-8试剂盒或CCK8试剂盒，是一种基于WST-8而广泛应用于细胞活性和细胞毒性检测的快速、高灵敏度试剂盒。

MCE 的所有产品仅用作科学研究或药证申报，我们不为任何个人用途提供产品和服务


缩写：

CTGF: Cnnective tissue growth factor

VEGF: Vascular endothelial growth factor
TME: The tumor microenvironment 
BMP: Bone morphogenetic protein


参考文献

↓ 下滑查看更多文献 

1. Yvette Drabsch, et al. "TGF-β signalling and its role in cancer progression and metastasis." Cancer and Metastasis Reviews 31. 3-4 (2012): 553-568.

2. Eduard Batlle, et al. "Transforming growth factor-β signaling in immunity and cancer." Immunity 50. 4 (2019): 924-940.
3. Syed V. TGF-β Signaling in Cancer. J Cell Biochem. 2016 Jun; 117 (6): 1279-87.
4. Derynck, et al. Akhurst, and Allan Balmain. "TGF-β signaling in tumor suppression and cancer progression." Nature genetics 29. 2 (2001): 117-129.
5. Moustakas, et al. "Mechanisms of TGF-β signaling in regulation of cell growth and differentiation." Immunology letters 82. 1-2 (2002): 85-91.

6. Chris J C Johnston, et al.TGF-β in tolerance, development and regulation of immunity.Cell Immunol. 2016 Jan;299:14-22.
7. J J Letterio, et al. Roberts. Regulation of immune responses by TGF-beta. Annu Rev Immunol. 1998;16:137-61.
8. Akihiko Yoshimura, et al. TGF-β function in immune suppression. Curr Top Microbiol Immunol. 2011;350:127-47.
9. Andrew W Taylor. Review of the activation of TGF‐β in immunity. J Leukoc Biol
. 2009 Jan;85(1):29-33.
10. Mark A Travis, et al. TGF-β activation and function in immunity.Annu Rev Immunol. 2014;32:51-82.
11. J H Kehrl, et al. Production of transforming growth factor beta by human T lymphocytes and its potential role in the regulation of T cell growth. J Exp Med. 1986 May 1;163(5):1037-50.
12.M M Shull, et al. Targeted disruption of the mouse transforming growth factor-β1 gene results in multifocal inflammatory disease. Nature. 1992 Oct 22;359(6397):693-9.
13. A B Kulkarni, et al. Transforming growth factor beta 1 null mutation in mice causes excessive inflammatory response and early death.Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 Jan 15;90(2):770-4. 
14. B B Cazac, et al. and Jürgen Roes. TGF-β receptor controls B cell responsiveness and induction of IgA in vivo.Immunity. 2000 Oct;13(4):443-51. 
15. Vanessa Zaiatz-Bittencourt,et al. Vanessa, David K. Finlay, and Clair M. Gardiner. Canonical TGF-β signaling pathway represses human NK cell metabolism. J Immunol. 2018 Jun 15;200(12):3934-3941.
16. M Takeuchi, et al. TGF-β promotes immune deviation by altering accessory signals of antigen-presenting cells. J Immunol. 1998 Feb 15;160(4):1589-97.
17. C Du, et al. Mechanism of inhibition of LPS‐induced IL‐12p40 production by IL‐10 and TGF‐β in ANA‐1 cells. J Leukoc Biol. 1998 Jul;64(1):92-7.
18. Rik Derynck, et al. Differentiation plasticity regulated by TGF-β family proteins in development and disease. Nat Cell Biol. 2007 Sep;9(9):1000-4.
19. Guiqian Chen, et al. TGF-β and BMP signaling in osteoblast differentiation and bone formation. Int J Biol Sci. 2012;8(2):272-88.


相关产品

猜你喜欢

当前客户在线交流已关闭
请电话联系他 :
确定

常用功能直达