人表皮細(xì)胞生長因子及其在皮膚科中的應(yīng)用

張秀麗，張理濤

（1．天津醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，天津300222；2．天津市中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院，天津300120）

人表皮細(xì)胞生長因子及其在皮膚科中的應(yīng)用

張秀麗，張理濤

（1．天津醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，天津300222；2．天津市中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院，天津300120）

人表皮生長因子（hEGF）是一種廣泛存在于人類皮膚細(xì)胞的小分子蛋白，是使用重組技術(shù)人工合成的可促進(jìn)多類細(xì)胞生長的多肽類物質(zhì)，廣泛用于皮膚科和美容領(lǐng)域，綜述人表皮細(xì)胞生長因子的簡介、生物學(xué)作用、臨床應(yīng)用進(jìn)展等。

人表皮生長因子；皮膚；臨床；應(yīng)用

1 人表皮細(xì)胞生長因子簡介

表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF）是一種體內(nèi)活性物質(zhì)，最初由Cohen[1]從1962年首次提取和分離的頜下腺小鼠中發(fā)現(xiàn)，在1975年，人們發(fā)現(xiàn)了在人的尿液中有表皮生長因子EGF的存在。1979年，Carpenter等[2]報道了EGF的氨基酸殘基組成等。同年，Gregory發(fā)現(xiàn)了人類尿液中的胃抑素可以抑制胃酸分泌，實際上與EGF的物質(zhì)相同。1986年，Cohen由于在EGF的突出貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎[3]。

人表皮生長因子（Humanepidermalgrowthfactor，hEGF）是一種廣泛存在于人類皮膚細(xì)胞的小分子蛋白質(zhì)，分子質(zhì)量為6．2 ku，由53個氨基酸活性肽。hEGF是利用重組技術(shù)合成的多肽物質(zhì)，可以促進(jìn)多種細(xì)胞生長，其結(jié)構(gòu)和生物活性天然產(chǎn)物高度一致[4]。

2 生物學(xué)作用

hEGF作為強大的細(xì)胞分裂促進(jìn)因子，其生物效應(yīng)包括：①活化糖酵解作用以增加呼吸代謝，激活磷酸果糖激酶；②促進(jìn)低分子質(zhì)量化合物從細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi)，增加細(xì)胞營養(yǎng)；③活化RNA和蛋白質(zhì)合成；④刺激細(xì)胞外大分子合成，如透明質(zhì)酸和糖蛋白；⑤促進(jìn)細(xì)胞增殖，促進(jìn)身體的一些材料如果酸、前列腺素的合成等；⑥促進(jìn)DNA合成[5]。

這些生物效應(yīng)表明，hEGF可以傳遞信號，引起細(xì)胞內(nèi)一系列的生物化學(xué)變化，具有多種生物活性：①促進(jìn)人體皮膚的上皮細(xì)胞、角膜上皮細(xì)胞和哺乳動物上皮細(xì)胞生長；②刺激身體的皮膚組織、角膜和氣管上皮組織的增殖；③治療某些癌癥有一定的療效等[3]；④促進(jìn)角膜、皮膚和其他皮膚傷口修復(fù)；⑤胃酸分泌的抑制作用；⑥上皮生長因子具有促進(jìn)肉芽組織生長的作用，顯著促進(jìn)損傷皮膚的修復(fù)效果[6]；⑦增強皮膚細(xì)胞的蛋白質(zhì)、DNA和RNA合成和細(xì)胞代謝等。

3 與其他細(xì)胞因子的相互作用

研究發(fā)現(xiàn)，hEGF與化合物和透明質(zhì)酸等保濕因子具有良好的協(xié)同作用，在傷口愈合的過程中，內(nèi)源性hEGF增加和積聚在傷口，理論上增加外源性hEGF可以加速傷口愈合[7]。細(xì)胞生長因子（GFs）細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)建可以通過多種生物活性肽的影響增強，血小板反應(yīng)蛋白－1（TSP－1）已被證明激活潛伏組織生長因子β（TGF－β），生長因子（GF）參與膠原基質(zhì)生產(chǎn)刺激[8]。

4 編碼基因、類型、體外活性

hEGF編碼基因在人4號染色體的25－27區(qū)，基因長度是110 kb，包括24個外顯子和23個內(nèi)含子。成熟的hEGF基因由外顯子20和21基因編碼，分別編碼hEGF基因的N端C端結(jié)構(gòu)域。在hEGF的合成過程中，首先合成前hEGF原，由1 207個氨基酸組成，包括前22個信號肽的氨基酸，剩余的組成了hEGF前體。hEGF前體是一個跨膜單鏈糖蛋白，分為胞外部分、跨膜區(qū)和胞內(nèi)部分，胞外部分9個LDL－receptor class B重復(fù)、3個calcium－binding區(qū)域和6個EGF－like區(qū)域。此外，還含有許多的二硫鍵9個N一乙酰葡糖胺（GlcNAc）糖基化位點[9]。hEGF前體和附近hEGF受體相互作用，可以產(chǎn)生一些局部的生物效應(yīng)，如細(xì)胞遷移、細(xì)胞生長和局部的形態(tài)學(xué)改變。

天然hEGF是人生長因子之一，是由53個氨基酸組成的相對分子質(zhì)量為6 045小分子多肽。多肽鏈上N－端為天冬酰酸，C－端為精氨酸，等電點4．2，粒比體積0．710 cm3/g[10]。hEGF分子具有高穩(wěn)定性，二硫鍵是高能生物活性結(jié)構(gòu)所必需的。hEGF二級結(jié)構(gòu)只有β折疊，構(gòu)成殘基1－33的N－端結(jié)構(gòu)域和34－53的C－端結(jié)構(gòu)域。多肽鏈上幾乎所有殘基的芳香側(cè)鏈都在分子表面成簇存在，形成疏水的袋[11]。見圖1。

圖1 hEGF氨基酸順序圖

5 促細(xì)胞生長機制

重組人表皮生長因子（rhEGF）的促細(xì)胞生長作用是有效的趨化因子，能促進(jìn)角質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞遷移到受傷部位，促進(jìn)組織生長加速[12]，臨床應(yīng)用中已有重組人表皮生長因子能改善皮膚擴張的研究[13－15]。其次，rhEGF作為有絲分裂原可以促進(jìn)成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞的修復(fù)，以及血管內(nèi)皮細(xì)胞快速增殖和分化，hEGF通過多種分泌方式作用于靶細(xì)胞，與表皮生長因子受體（EGFR）結(jié)合后活化并傳導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號，發(fā)揮強效促有絲分裂作用，加速組織創(chuàng)傷和燒傷的治療效果[16]。這兩個作用直接加速傷口修復(fù)[17]。

此外，hEGF可以促進(jìn)皮膚傷口組織修復(fù)過程中DNA、RNA和羥脯氨酸的合成，誘導(dǎo)分化成熟的皮膚細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成表皮干細(xì)胞，加速傷口肉芽組織生成和上皮細(xì)胞增殖，從而縮短傷口愈合時間，改善傷口修復(fù)的質(zhì)量[18]。hEGF與細(xì)胞膜受體結(jié)合并激活受體，加速新細(xì)胞取代老化細(xì)胞的過程，使肌膚年輕，hEGF含量多少直接影響皮膚細(xì)胞的生長分化速度[19]。在表皮生長因子的作用下，體內(nèi)K+和糖等低分子物大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，糖的分解量變大，RNA和蛋白質(zhì)合成增加，15 h左右表皮生長因子開始促進(jìn)DNA的合成，因此刺激細(xì)胞分裂。因此，斷斷續(xù)續(xù)地添加hEGF至皮膚和黏膜，可以持續(xù)推動DNA連續(xù)合成，從而保持表皮細(xì)胞持續(xù)地增殖和分化。

6 臨床適應(yīng)證

hEGF廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，除了治療燒傷、燙傷、修復(fù)胃腸道、肝臟和修復(fù)角膜損傷外，如在皮膚科領(lǐng)域，主要用于促進(jìn)受損表皮的修復(fù)和再生，hEGF廣泛用于手術(shù)后促進(jìn)皮膚傷口愈合、激光的愈合傷口、皮膚潰瘍的愈合等[20]。研究還表明，hEGF再生能力可增強皮膚的治療和微晶磨皮效果，因為蛋白質(zhì)和自然再生過程同步，在任何酸、酶或去死皮治療后，hEGF均有助于重建健康的皮膚。hEGF的作用在皮膚的化妝品中很多，如護(hù)膚、修護(hù)、抗皺、抗衰老、美白、防曬和曬后修復(fù)、抑制粉刺和痤瘡的生長、消除斑痕、護(hù)發(fā)、養(yǎng)發(fā)等[21－23]。

7 臨床應(yīng)用結(jié)果和優(yōu)點、局限性等

在臨床工作中，利用表皮生長因子和維甲酸治療增生性疤痕調(diào)控了上皮細(xì)胞的生化與增殖，加快了增生性疤痕的改建速度，從而抑制了增生性疤痕的生長[24]。研究結(jié)果表明，hEGF對火器傷傷口具有較好的促進(jìn)修復(fù)的作用[25]。以電燙大白鼠制作的動物模型的實驗結(jié)果表明，hEGF不僅可降低創(chuàng)面炎癥程度，促進(jìn)創(chuàng)面愈合，而且在創(chuàng)面愈合停止用藥后成纖維母細(xì)胞很快恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，提示其可抑制疤痕增生的傾向[26]。Atkin等[8]對年齡在32～55歲的307名女性使用了同一個標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)膚方案，包括潔面乳、保濕和防曬霜，以研究含有多種生長因子、細(xì)胞因子、肽、抗氧化劑和脫色劑等的獨特配方能否改善面部皮膚損傷，結(jié)果表明，3個月后精細(xì)與粗大的皮膚紋理都有所改進(jìn)，色素沉著明顯改善、皮膚亮度在1個月有持續(xù)改進(jìn)。艾俊俊等[27]在雄性豚鼠背部皮膚進(jìn)行研究，比較點陣超脈沖CO2激光術(shù)后外用重組hEGF與重組牛堿性成纖維細(xì)胞生長因子（rb－bFGF）促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)的效果，結(jié)論為點陣超脈沖CO2激光術(shù)后外用細(xì)胞生長因子可加快創(chuàng)面修復(fù)，提高皮膚的彈性，值得臨床推廣應(yīng)用，聯(lián)合應(yīng)用細(xì)胞生長因子可獲得最佳療效。但對于外用細(xì)胞生長因子是否能降低激光術(shù)后色素沉著的風(fēng)險還需大樣本、長期的臨床觀察。楊元文等[16]比較研究了銀屑病患者與正常人皮膚間充質(zhì)干細(xì)胞（Skin－drived mesenchymal stem cells，SMSCs）生長特性及其分泌hEGF、轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）－β1水平，揭示銀屑病患者皮損微環(huán)境中SMSCs分泌hEGF、TGF－β1存在異常，hEGF水平高于正常人，TGF－β1水平低于正常人，銀屑病患者SMSCs分泌EGF、TGF－β1水平與病情嚴(yán)重程度關(guān)系不大。陳明華等[28]觀察重組人表皮生長因子凝膠與康復(fù)新液治療Ⅲ級放射性皮炎的臨床效果，結(jié)果顯示重組人表皮生長因子凝膠與康復(fù)新液用于臨床治療Ⅲ級放射性皮膚損傷效果明顯，愈合時間短，可減輕和控制局部疼痛，提高患者的生活質(zhì)量。曾毅等[18]研究5－氟尿嘧啶（5－FU）聯(lián)合胰島素、慶大霉素、重組hEGF換藥治療轉(zhuǎn)移癌性皮膚潰瘍患者的效果，結(jié)論為5－FU聯(lián)合胰島素、慶大霉素、hEGF外用治療轉(zhuǎn)移癌性皮膚潰瘍，短期效果較好，為臨床皮膚轉(zhuǎn)移癌皮膚破潰的短期治療提供了新思路。

8 國內(nèi)外產(chǎn)品介紹

在皮膚科常用的產(chǎn)品主要是桂林華諾威基因藥業(yè)有限公司的重組人表皮生長因子凝膠（商品名：易孚），臨床應(yīng)用廣泛；深圳市華生元基因工程發(fā)展有限公司生產(chǎn)的外用重組人表皮生長因子衍生物（rhEGF），在分子結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性及生理功能上與hEGF高度一致，且hEGF與其細(xì)胞受體的結(jié)合反應(yīng)存在飽和機制，因而不會引起靶細(xì)胞的過度增殖，在臨床也有廣泛的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)含hEGF美容化妝品能使受損皮膚快速修復(fù)，使皮膚青春光潤，富有彈性。hEGF類化妝品是將表皮生長因子作為生物活性添加劑，與穩(wěn)定劑復(fù)配后并按一定的比例添加到化妝品中，其是生物工程技術(shù)及其制品在化妝品制造領(lǐng)域的滲透和應(yīng)用[29]。韓國Coreana公司于2002年開發(fā)了CoreanaTimeRecoverySeries品牌，美國BaysBrownLabs公司于1997年開發(fā)了REVIVE品牌，香港領(lǐng)前基因有限公司2000年開發(fā)了EGF plus品牌等，展示了國內(nèi)外表皮生長因子類化妝品的廣泛應(yīng)用。

生長因子具有極高的生物學(xué)活性，幾微克甚至幾毫微克就能產(chǎn)生神奇的護(hù)膚效果，添加了hEGF（一般為1×10－6～1×10－4）的美容化妝品可促進(jìn)皮膚新細(xì)胞的產(chǎn)生，同時增加其他內(nèi)源性生長因子的含量，促進(jìn)細(xì)胞分泌透明質(zhì)酸和糖蛋白，合理調(diào)整皮膚結(jié)構(gòu)，延緩皮膚衰老，減少皺紋，抑制粉刺和青春痘生長并具有增白等作用。但是，hEGF的天然產(chǎn)量也是十分的少，而且提純也相當(dāng)困難，這使得成本高居不下，難以讓普通消費者承受。臨床上尚無同類產(chǎn)品臨床治療效果對比研究案例的報道。

9 展望

在皮膚科領(lǐng)域，hEGF不僅在促進(jìn)和調(diào)節(jié)表皮細(xì)胞生長增殖方向起作用，而且對促進(jìn)皮膚和黏膜創(chuàng)傷的愈合、消炎鎮(zhèn)痛、防治潰瘍方面亦有特效。由于在皮膚科的治療過程中涉及皮膚修復(fù)多個進(jìn)程，一個組合的產(chǎn)品有可能加快促進(jìn)皮損修復(fù)，達(dá)到治療的目的。

hEGF是一種在真皮層的成纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的重要蛋白質(zhì)，其可以刺激細(xì)胞產(chǎn)生膠原，具有強大的再生性能，其在預(yù)防衰老和逆轉(zhuǎn)皮膚老化方面具有重要價值；hEGF能促進(jìn)細(xì)胞外透明質(zhì)酸、黏多糖等合成和分泌，維持真皮內(nèi)的水分，使表皮內(nèi)角質(zhì)層水分保持能力增強，讓肌膚滋潤散發(fā)活力；hEGF作為一種多功能強有力的細(xì)胞分裂促進(jìn)因子，因為其獨特的生物學(xué)效應(yīng)，必將在化妝品和皮膚保健品等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，對皮膚的保健做出突出的貢獻(xiàn)。在我國美容化妝品市場快速增長的良好態(tài)勢下，含hEGF美容化妝品具有廣闊的市場潛量，由此引入生物美容的新觀念與新時尚，引發(fā)美容化妝品行業(yè)的又一次革命。

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R622．1

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1672－0709（2016）05－0318－04

2015－11－02）

張理濤：E-mail:zhanglitao@medmail.com.cn