AbMole小課堂丨重組TGF-β1在增殖、凋亡、EMT與免疫調(diào)控中的研究應(yīng)用轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）是TGF-β家族中最重要的成員之一，具有廣泛的生物學(xué)功能，包括調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、遷移、凋亡以及免疫反應(yīng)。重組轉(zhuǎn)化生長因子-β1（RecombinantTGF-β1，AbMole，M9391）是通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)的多功能細(xì)胞因子，可在細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中模擬天然的TGF-β1并觸發(fā)相應(yīng)的信號(hào)通路，發(fā)揮特定的生物學(xué)效應(yīng)。一、TGF-β1（重組TGF-β1）的作用機(jī)理TGF-β1（重組TGF-beta1Protein，AbMole，M10922）通過結(jié)合細(xì)胞膜上的特異性II型受體（TβRII）啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。TβRII隨后招募并磷酸化I型受體（TβRI/ALK5），形成復(fù)合物。該復(fù)合物隨后再磷酸化下游信號(hào)分子SMAD2和SMAD3。磷酸化的SMAD2/3與SMAD4形成異源復(fù)合物，被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核，并作為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控靶基因（如纖連蛋白、PAI-1、α-SMA）的表達(dá)，上述通路稱為經(jīng)典SMAD依賴通路。此外，TGF-β1還能激活多種非SMAD信號(hào)通路，包括MAPK（ERK,JNK,p38）、PI3K/AKT和RhoGTPase通路，這些通路與SMAD信號(hào)協(xié)同介導(dǎo)TGF-β1多樣化的生物學(xué)效應(yīng)。TGF-β1（重組TGF-β1）用于細(xì)胞增殖與凋亡研究重組TGF-β1（RecombinantTGF-β1，AbMole，M9391）在細(xì)胞凋亡和增殖研究中展現(xiàn)出復(fù)雜且細(xì)胞類型依賴性的調(diào)控作用。在上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞中，低濃度重組TGF-β1即可通過抑制c-Myc、CyclinD1等增殖相關(guān)基因的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯，例如TGF-β(10ng/mL)

可誘導(dǎo)角膜內(nèi)皮細(xì)胞活力降低和細(xì)胞衰老ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[1]；TGF-β1在成纖維細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中，則可促進(jìn)細(xì)胞增殖。例如，TGF-β1在卵巢癌細(xì)胞中促進(jìn)細(xì)胞增殖和侵襲ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[2]。TGF-β1的這種雙向調(diào)控機(jī)制可能與細(xì)胞外基質(zhì)和胞內(nèi)信號(hào)通路的不同有關(guān)。TGF-β1還能引起細(xì)胞凋亡：TGF-β1處理后的肺上皮細(xì)胞（MLE-12），出現(xiàn)細(xì)胞活力降低、而凋亡及纖維化標(biāo)志物（α-SMA、Col1）表達(dá)升高等現(xiàn)象。而TGF-β1對(duì)細(xì)胞凋亡的作用也是有兩面的：如利用含有TGF-β1（1ng/ml）的培養(yǎng)基培養(yǎng)肺上皮細(xì)胞時(shí)，可降低cleavedcaspase3并抑制細(xì)胞的凋亡ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[3]。而用TGF-β1（1ng/mL）和VEGF（30ng/mL）同時(shí)處理內(nèi)皮細(xì)胞，則可引起內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[4]。圖SEQ圖\*ARABIC1VEGFmediatestheapoptoticactivityofTGF-β1ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[4]TGF-β1（RecombinantTGF-β1）誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是一種細(xì)胞生物學(xué)變化過程，在EMT過程中，上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接，獲得間充質(zhì)細(xì)胞的特征，如增強(qiáng)的遷移和侵襲能力。TGF-β1（重組TGF-β1Protein，AbMole，M10922）誘導(dǎo)的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）在多種細(xì)胞類型中得到了驗(yàn)證，包括癌細(xì)胞、上皮細(xì)胞和干細(xì)胞。如膠質(zhì)瘤細(xì)胞（U87和U251）、膽管癌細(xì)胞（REB）和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞（hRPE）ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[5]。經(jīng)TGF-β1處理的細(xì)胞形態(tài)能從上皮型（星形）轉(zhuǎn)變?yōu)殚g充質(zhì)型（紡錘狀）ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[5]。在分子機(jī)制上，TGF-β1可通過調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子（如Slug和Snail）的表達(dá)，從而在細(xì)胞的EMT過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外，不同的細(xì)胞類型對(duì)TGF-β1的敏感性有所不同，例如有文獻(xiàn)利用5ng/mL的TGF-β1處理U87細(xì)胞，在72小時(shí)后，上皮標(biāo)志物（如ZO-1）的表達(dá)顯著下調(diào)，而間充質(zhì)標(biāo)志物（如N-cadherin和Vimentin）的表達(dá)顯著上調(diào)。也有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)用10ng/mL的TGF-β1處理胰腺癌細(xì)胞（PANC-1）24小時(shí)后，細(xì)胞出現(xiàn)E-cadherin的表達(dá)下調(diào)，而N-cadherin、α-SMA和Vimentin等間充質(zhì)標(biāo)志物的表達(dá)上調(diào)等現(xiàn)象ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[6]。圖SEQ圖\*ARABIC2.ComparisonofEMT-relatedmarkerexpressioninresponsetoTGF-β1,IL-1βandTNF-αtreatmentsADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[7]TGF-β1（重組TGF-β1蛋白）誘導(dǎo)細(xì)胞分化TGF-β1（RecombinantTGF-β1，AbMole，M9391）在多種細(xì)胞譜系的分化中發(fā)揮重要作用，例如TGF-β1促進(jìn)人滋養(yǎng)層細(xì)胞分化，并上調(diào)鈣黏蛋白-11（cadherin-11）的表達(dá)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[8]。此外，TGF-β1（2ng/ml）與RANKL（重組RANKL蛋白）聯(lián)合處理可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞（OC）分化；如果使用SB431542（TGF-β1信號(hào)通路的抑制劑）則會(huì)顯著抑制OC分化ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[9]。TGF-β1還可以在骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）中調(diào)控成脂和成骨分化ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[9]。TGF-β1（重組TGF-β1蛋白）用于免疫細(xì)胞研究TGF-β1（重組TGF-β1Protein，AbMole，M10922）在免疫系統(tǒng)中的作用復(fù)雜且多樣，涉及多種免疫細(xì)胞類型和信號(hào)通路。首先，TGF-β1在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）的發(fā)育和功能中起關(guān)鍵作用：研究表明，TGF-β1能夠誘導(dǎo)幼稚CD4+T細(xì)胞分化為Tregs，并維持其功能ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Hadaschik</Author><Year>2015</Year><RecNum>1060</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[10]</style></DisplayText><record><rec-number>1060</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1757468071">1060</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Hadaschik,EvaN.</author><author>Enk,AlexanderH.</author></authors></contributors><titles><title>TGF-β1-inducedregulatoryTcells</title><secondary-title>HumanImmunology</secondary-title></titles><periodical><full-title>HumanImmunology</full-title></periodical><pages>561-564</pages><volume>76</volume><number>8</number><keywords><keyword>RegulatoryTcells</keyword><keyword>TGF-β1</keyword><keyword>Tolerance</keyword><keyword>Immunotherapy</keyword><keyword>Autoimmunity</keyword></keywords><dates><year>2015</year><pub-dates><date>2015/08/01/</date></pub-dates></dates><isbn>0198-8859</isbn><urls><related-urls><url>/science/article/pii/S0198885915001810</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>/10.1016/j.humimm.2015.06.015</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[10]。TGF-β1還在Th17細(xì)胞的分化中具有雙重作用。單獨(dú)存在時(shí)，TGF-β1促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）的生成；而與IL-6（白介素6）或IL-21（白介素21）共同存在時(shí)，TGF-β1則促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[11]。TGF-β1還能夠調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化。研究表明，TGF-β1處理的巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出抗炎表型，分泌較少的促炎細(xì)胞因子（如TNF-α和IL-1β），并增加抗炎細(xì)胞因子（如IL-10）的產(chǎn)生ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Ashcroft</Author><Year>1999</Year><RecNum>1062</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[12]</style></DisplayText><record><rec-number>1062</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1757468692">1062</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Ashcroft,GillianS%JMicrobes</author><author>infection</author></authors></contributors><titles><title>BidirectionalregulationofmacrophagefunctionbyTGF-β</title></titles><pages>1275-1282</pages><volume>1</volume><number>15</number><dates><year>1999</year></dates><isbn>1286-4579</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[12]。范例詳解CellBiolToxicol.2025Jul1;41(1):110.中國人民解放軍總醫(yī)院的科研人員在上述論文中研究了轉(zhuǎn)化生長因子β1（TGF-β1）激活的肝星狀細(xì)胞（HSCs）中溶血磷脂酸受體3（LPAR3）和TEA結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子4（TEAD4）的功能，以及它們在門靜脈高壓（PHT）進(jìn)展中的作用。研究發(fā)現(xiàn)，LPAR3在TGF-β1激活的HSCs中表達(dá)增加。并且在四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠肝損傷模型中，LPAR3在肝臟中的表達(dá)也升高。敲低LPAR3可以減輕HSCs的激活和收縮活性，改善PHT小鼠的肝損傷和纖維化，這主要是通過抑制p38MAPK和PI3K/AKT信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的。TEAD4在激活的HSCs和PHT小鼠肝臟中表達(dá)增強(qiáng)，且能結(jié)合到LPAR3啟動(dòng)子上促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄。沉默TEAD4同樣可以抑制p38MAPK和PI3K/AKT通路，減輕HSCs激活和PHT小鼠的肝纖維化，但這種效果可以通過過表達(dá)LPAR3來抵消。由AbMole提供的重組TGF-β1蛋白（RecombinantTGF-β1，AbMole，M9391）在該文章被用于誘導(dǎo)LX-2細(xì)胞（一種HSCs細(xì)胞系）的激活，其結(jié)果表現(xiàn)為α-平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-SMA）的表達(dá)增加，這表明細(xì)胞從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)。激活后的HSCs表現(xiàn)出LPAR3表達(dá)的顯著增加，以及p38MAPK、PI3K和AKT的磷酸化水平升高。圖SEQ圖\*ARABIC3.TheLPAR3/p38MAPK/PI3K/AKTcascadesareactivatedinTGF-β1-stimulatedHSCsADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[13].ToxicolApplPharmacol.2024Aug;489:117012.山東第一醫(yī)科大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在該文章中探討了血清剝奪蛋白反應(yīng)（SDPR）在瘢痕疙瘩形成中的作用及機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，與正常成纖維細(xì)胞（NFs）相比，瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞（KFs）中的SDPR的表達(dá)顯著下調(diào)。SDPR過表達(dá)可抑制KFs的增殖、遷移、侵襲及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的產(chǎn)生；而敲低SDPR會(huì)增強(qiáng)轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）對(duì)NFs上述功能的促進(jìn)作用。機(jī)制研究表明，SDPR通過抑制ERK1/2的激活，進(jìn)而阻斷TGF-β1/SMAD信號(hào)級(jí)聯(lián)的放大，從而調(diào)控KFs的異常功能，提示SDPR可能是抗瘢痕疙瘩的潛在靶點(diǎn)。來自AbMole的重組TGF-β1（RecombinantTGF-β1，AbMole，M9391）在上述論文中被用于多個(gè)實(shí)驗(yàn)。1.促進(jìn)細(xì)胞功能異常：重組TGF-β1可刺激NFs的增殖、遷移、侵襲及ECM（如膠原蛋白Ⅰ、Ⅲ，纖連蛋白，α-平滑肌肌動(dòng)蛋白等）的產(chǎn)生，模擬瘢痕疙瘩中細(xì)胞的異常狀態(tài)；2.驗(yàn)證信號(hào)通路激活：重組TGF-β1可激活TG-β1/SMAD信號(hào)通路，使SMAD2/3磷酸化水平升高，促進(jìn)SMAD2、SMAD3、SMAD4進(jìn)入細(xì)胞核，增強(qiáng)該通路的轉(zhuǎn)錄活性；3.驗(yàn)證SDPR的作用：敲低SDPR會(huì)增強(qiáng)重組TGF-β1誘導(dǎo)的NFs遷移和侵襲能力，通過劃痕愈合實(shí)驗(yàn)和Transwell實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[14]。圖SEQ圖\*ARABIC4.SilencingofSDPRenhancedTGF-β1-inducedmotilityandinvasionofNFsADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[14].IntImmunopharmacol.2024Feb15;128:111323.蘭州大學(xué)的科研人員探討了S100A11在前列腺癌中的作用，并重點(diǎn)分析其通過調(diào)控癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）對(duì)T細(xì)胞浸潤的影響。研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌組織中存在大量基質(zhì)，而S100A11在腫瘤組織及周圍基質(zhì)中高表達(dá)。敲低S100A11可抑制前列腺癌細(xì)胞（如DU145、22Rv1）的增殖、遷移和侵襲；在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，下調(diào)腫瘤細(xì)胞中的S100A11可減少CAFs含量并增加CD4?T細(xì)胞浸潤，但對(duì)腫瘤體積和CD8?T細(xì)胞浸潤無顯著影響。此外，聯(lián)合敲低腫瘤細(xì)胞和CAFs中的S100A11，能增強(qiáng)Erdafitinib對(duì)CAFs的抑制作用，減少腫瘤體積，增加CD4?和CD8?T細(xì)胞（尤其是有效CD8?T細(xì)胞）的浸潤，且不影響調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）浸潤，但會(huì)降低PD-L1表達(dá)，從而改善腫瘤免疫微環(huán)境。在上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，科研人員使用了由AbMole提供的三款產(chǎn)品：CCK-8細(xì)胞活力檢測試劑盒（CellCountingKit-8，AbMole，M4839）、重組TGF-β1（重組TGF-β1Protein，AbMole，M10922）和Erdafitinib（Erdafitinib，AbMole，M9715）。其中重組TGF-β1的主要作用是預(yù)處理NOR-10細(xì)胞使其誘導(dǎo)為CAFs，再與腫瘤細(xì)胞共注射，通過上述實(shí)驗(yàn)明確了TGF-β1在CAFs誘導(dǎo)中的作用，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⑻峁┝朔椒▽W(xué)依據(jù)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[15]。圖SEQ圖\*ARABIC5.DownregulationofS100A11intumorcellsdecreasesthecontentofCAFsandincreasesCD4+TcellinmouseprostatecancertissueADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[15].參考文獻(xiàn)及鳴謝ADDINEN.REFLIST[1]Y.Bae,J.S.Hwang,Y.J.Shin,miR-30c-1encourageshumancornealendothelialcellstoregeneratethroughamelioratingsenescence,Aging13(7)(2021)9348-9372.[2]G.Song,Z.Sun,M.Chu,etal.,FBXO28promotescellproliferation,migrationandinvasionviaupregulationoftheTGF-beta1/SMAD2/3signalingpathwayinovariancancer,BMCcancer24(1)(2024)122.[3]H.Li,G.Wang,G.Zhao,etal.,TGF-beta1maintainsthedevelopmentalpotentialofembryonicsubmandibularglandepitheliaseparatedwithmesenchyme,Heliyon10(13)(2024)e33506.[4]G.Ferrari,G.Pintucci,G.Seghezzi,etal.,VEGF,aprosurvivalfactor,actsinconcertwithTGF-beta1toinduceendothelialcellapoptosis,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica103(46)(2006)17260-5.[5]Y.Su,Z.Tang,F.Wang,RoleofLINC01592inTGF-β1-inducedepithelial-mesenchymaltransitionofretinalpigmentepithelialcells,Aging13(10)(2021)14053-14064.[6]S.Takano,F.Kanai,A.Jazag,etal.,Smad4isessentialfordown-regulationofE-cadherininducedbyTGF-betainpancreaticcancercelllinePANC-1,Journalofbiochemistry141(3)(2007)345-51.[7]H.Kasai,J.T.Allen,R.M.Mason,etal.,TGF-beta1induceshumanalveolarepithelialtomesenchymalcelltransition(EMT),Respiratoryresearch6(1)(2005)56.[8]J.C.Cheng,Y.Yi,H.M.Chang,etal.,TGF-β1up-regulatescadherin-11expressionthroughSnail:Apotentialmechanismforhumantrophoblastcelldifferentiation,Cellularsignalling43(2018)55-61.[9]M.Ueta,K.Takaoka,M.Yamamura,etal.,EffectsofTGF?beta1onthemigrationandmorphologyofRAW264.7cellsinvitro,Molecularmedicinereports20(5)(2019)4331-4339.[10]EvaN.Hadaschik,AlexanderH.Enk,TGF-β1-inducedregulatoryTcells,HumanImmunology76(8)(20