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什麼是缺氧誘導因子

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缺氧,相信我們大家都是比較熟悉的,但是對於缺氧誘導因子,我們大部分人都是不瞭解的,可以説完全都不知道是什麼,其實我們還是需要了解一下關於這方面的信息的。下面為大家介紹關於缺氧誘導因子,希望大家可以瞭解一下。

什麼是缺氧誘導因子

缺氧誘導因子-1 ,即低氧誘導因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)是1992年Semenza和Wang首先發現的,隨後確立了HIF-1的結構,並證明了其cDNA的編碼順序。HIF-1普遍存在於人和哺乳動物細胞內,常氧下(21%O2)也有表達,但合成的HIF-1蛋白很快即被細胞內氧依賴性泛素蛋白酶降解途徑所降解,只有在缺氧條件下HIF-1才可穩定表達。

在細胞中,HIF信號級聯反應會受到缺氧狀態的影響。在缺氧狀態下,通常會讓細胞持續的細胞分化。然而,缺氧狀態促進了血管新生,對於胚胎中的血管系統與癌症腫瘤來説非常重要。

傷口處的缺氧狀態,也促進了角質細胞的移動與上皮組織的修護。[1]

在普遍情況下,HIF是發育的重要關鍵。在哺乳動物中,若缺少了HIF-1的基因,將導致胎兒死亡。HIF-1已經被證實,對於軟骨細胞的存亡有重大的影響,他能使軟骨細胞適應在骨骼間生長板的缺氧環境。缺氧誘導因子在人類的代謝調節中,屬於一個核心角色。[1]

HIF中α亞基上的脯氨酸殘會透過HIF脯氨酰羥化酶羥基化,而使其能被 VHL E3泛素連接酶辨識並泛素化,之後透過蛋白酶體使其被快速降解。這隻會發生在含氧量正常的條件。但在缺氧條件下,HIF脯氨酰羥化酶會被抑制,因為它利用氧作為輔助基質。[1]

在琥珀酸去氫酶複合物中,電子轉移的抑制是因為SDHB或SDHD基因的突變,其會導致琥珀的積聚,進而抑制HIF脯氨酰羥化酶的活性,穩定HIF-1,α,這被稱為偽組織缺氧。[1]

HIF-1,當持續在缺氧條件下,正向調節多種基因以能在低含氧量的情況下生存。 HIF-1能調節的酵素包括糖解作用酶,使其能以不耗氧的方式合成三磷酸腺苷;還有血管內皮生長因子(VEGF),能促進血管新生。HIF-1的觸發,是藉由HIF-反應元件(HREs)結合到了啟動子上的NCGTG序列。[1]

已有實驗證明,肌A激酶錨定蛋白(mAKAP)組成的E3泛素連接酶能作用於HIF-1,影響其穩定性與定位,使其移動至細胞核中。 當 mAKAP 耗盡或因其他因素干擾 mAKAP 定位在細胞核(心肌細胞)周圍區域時,會影響了HIF的穩定性,與其他和缺氧相關基因的轉錄活性。因此,將對氧氣敏感的信號物件“區域化”,可能影響缺氧時反應的進行。[1]

在過去,與缺氧環境下HIF的調控機制資訊相較而言,含氧量正常時透過NF-κB介入的HIF調控機制和功能訊,尚處於不明確的狀況。同樣的,HIF-1α亞基的穩定性,在非缺氧環境下,其運作機制也是未知的。但近期指出,NF-κB(NF-κB)是HIF-1α在正常含氧量下的直接調節因子。以小干擾RNA作用在NF-κB上發現到,其會影響HIF-1α mRNA 的表現程度,因此證實了NF-κB能HIF-1α的表現。最後,當進行腫瘤壞死因子-α(TNAα)治療時,NF-κB被大量誘導表現,HIF-1α表現程度也受到影響。HIF-1和HIF-2具有不同的生理作用。 HIF-2用於調節成人體內的紅血球生成素。

上面具體為大家介紹了關於缺氧誘導因子的一些基本信息,可以幫助到大家瞭解到關於缺氧誘導因子的,希望可以在生活中幫助到大家,祝大家生活愉快!