人表皮细胞生长因子及其在皮肤科中的应用

张秀丽，张理涛

（1．天津医学高等专科学校，天津300222；2．天津市中医药研究院附属医院，天津300120）

人表皮细胞生长因子及其在皮肤科中的应用

张秀丽，张理涛

（1．天津医学高等专科学校，天津300222；2．天津市中医药研究院附属医院，天津300120）

人表皮生长因子（hEGF）是一种广泛存在于人类皮肤细胞的小分子蛋白，是使用重组技术人工合成的可促进多类细胞生长的多肽类物质，广泛用于皮肤科和美容领域，综述人表皮细胞生长因子的简介、生物学作用、临床应用进展等。

人表皮生长因子；皮肤；临床；应用

1 人表皮细胞生长因子简介

表皮生长因子（Epidermal growth factor，EGF）是一种体内活性物质，最初由Cohen[1]从1962年首次提取和分离的颌下腺小鼠中发现，在1975年，人们发现了在人的尿液中有表皮生长因子EGF的存在。1979年，Carpenter等[2]报道了EGF的氨基酸残基组成等。同年，Gregory发现了人类尿液中的胃抑素可以抑制胃酸分泌，实际上与EGF的物质相同。1986年，Cohen由于在EGF的突出贡献获得了诺贝尔医学与生理学奖[3]。

人表皮生长因子（Humanepidermalgrowthfactor，hEGF）是一种广泛存在于人类皮肤细胞的小分子蛋白质，分子质量为6．2 ku，由53个氨基酸活性肽。hEGF是利用重组技术合成的多肽物质，可以促进多种细胞生长，其结构和生物活性天然产物高度一致[4]。

2 生物学作用

hEGF作为强大的细胞分裂促进因子，其生物效应包括：①活化糖酵解作用以增加呼吸代谢，激活磷酸果糖激酶；②促进低分子质量化合物从细胞外到细胞内，增加细胞营养；③活化RNA和蛋白质合成；④刺激细胞外大分子合成，如透明质酸和糖蛋白；⑤促进细胞增殖，促进身体的一些材料如果酸、前列腺素的合成等；⑥促进DNA合成[5]。

这些生物效应表明，hEGF可以传递信号，引起细胞内一系列的生物化学变化，具有多种生物活性：①促进人体皮肤的上皮细胞、角膜上皮细胞和哺乳动物上皮细胞生长；②刺激身体的皮肤组织、角膜和气管上皮组织的增殖；③治疗某些癌症有一定的疗效等[3]；④促进角膜、皮肤和其他皮肤伤口修复；⑤胃酸分泌的抑制作用；⑥上皮生长因子具有促进肉芽组织生长的作用，显著促进损伤皮肤的修复效果[6]；⑦增强皮肤细胞的蛋白质、DNA和RNA合成和细胞代谢等。

3 与其他细胞因子的相互作用

研究发现，hEGF与化合物和透明质酸等保湿因子具有良好的协同作用，在伤口愈合的过程中，内源性hEGF增加和积聚在伤口，理论上增加外源性hEGF可以加速伤口愈合[7]。细胞生长因子（GFs）细胞外基质构建可以通过多种生物活性肽的影响增强，血小板反应蛋白－1（TSP－1）已被证明激活潜伏组织生长因子β（TGF－β），生长因子（GF）参与胶原基质生产刺激[8]。

4 编码基因、类型、体外活性

hEGF编码基因在人4号染色体的25－27区，基因长度是110 kb，包括24个外显子和23个内含子。成熟的hEGF基因由外显子20和21基因编码，分别编码hEGF基因的N端C端结构域。在hEGF的合成过程中，首先合成前hEGF原，由1 207个氨基酸组成，包括前22个信号肽的氨基酸，剩余的组成了hEGF前体。hEGF前体是一个跨膜单链糖蛋白，分为胞外部分、跨膜区和胞内部分，胞外部分9个LDL－receptor class B重复、3个calcium－binding区域和6个EGF－like区域。此外，还含有许多的二硫键9个N一乙酰葡糖胺（GlcNAc）糖基化位点[9]。hEGF前体和附近hEGF受体相互作用，可以产生一些局部的生物效应，如细胞迁移、细胞生长和局部的形态学改变。

天然hEGF是人生长因子之一，是由53个氨基酸组成的相对分子质量为6 045小分子多肽。多肽链上N－端为天冬酰酸，C－端为精氨酸，等电点4．2，粒比体积0．710 cm3/g[10]。hEGF分子具有高稳定性，二硫键是高能生物活性结构所必需的。hEGF二级结构只有β折叠，构成残基1－33的N－端结构域和34－53的C－端结构域。多肽链上几乎所有残基的芳香侧链都在分子表面成簇存在，形成疏水的袋[11]。见图1。

图1 hEGF氨基酸顺序图

5 促细胞生长机制

重组人表皮生长因子（rhEGF）的促细胞生长作用是有效的趋化因子，能促进角质细胞、成纤维细胞和内皮细胞迁移到受伤部位，促进组织生长加速[12]，临床应用中已有重组人表皮生长因子能改善皮肤扩张的研究[13－15]。其次，rhEGF作为有丝分裂原可以促进成纤维细胞、上皮细胞的修复，以及血管内皮细胞快速增殖和分化，hEGF通过多种分泌方式作用于靶细胞，与表皮生长因子受体（EGFR）结合后活化并传导细胞内信号，发挥强效促有丝分裂作用，加速组织创伤和烧伤的治疗效果[16]。这两个作用直接加速伤口修复[17]。

此外，hEGF可以促进皮肤伤口组织修复过程中DNA、RNA和羟脯氨酸的合成，诱导分化成熟的皮肤细胞逆转成表皮干细胞，加速伤口肉芽组织生成和上皮细胞增殖，从而缩短伤口愈合时间，改善伤口修复的质量[18]。hEGF与细胞膜受体结合并激活受体，加速新细胞取代老化细胞的过程，使肌肤年轻，hEGF含量多少直接影响皮肤细胞的生长分化速度[19]。在表皮生长因子的作用下，体内K+和糖等低分子物大量进入细胞内，糖的分解量变大，RNA和蛋白质合成增加，15 h左右表皮生长因子开始促进DNA的合成，因此刺激细胞分裂。因此，断断续续地添加hEGF至皮肤和黏膜，可以持续推动DNA连续合成，从而保持表皮细胞持续地增殖和分化。

6 临床适应证

hEGF广泛应用于医学领域，除了治疗烧伤、烫伤、修复胃肠道、肝脏和修复角膜损伤外，如在皮肤科领域，主要用于促进受损表皮的修复和再生，hEGF广泛用于手术后促进皮肤伤口愈合、激光的愈合伤口、皮肤溃疡的愈合等[20]。研究还表明，hEGF再生能力可增强皮肤的治疗和微晶磨皮效果，因为蛋白质和自然再生过程同步，在任何酸、酶或去死皮治疗后，hEGF均有助于重建健康的皮肤。hEGF的作用在皮肤的化妆品中很多，如护肤、修护、抗皱、抗衰老、美白、防晒和晒后修复、抑制粉刺和痤疮的生长、消除斑痕、护发、养发等[21－23]。

7 临床应用结果和优点、局限性等

在临床工作中，利用表皮生长因子和维甲酸治疗增生性疤痕调控了上皮细胞的生化与增殖，加快了增生性疤痕的改建速度，从而抑制了增生性疤痕的生长[24]。研究结果表明，hEGF对火器伤伤口具有较好的促进修复的作用[25]。以电烫大白鼠制作的动物模型的实验结果表明，hEGF不仅可降低创面炎症程度，促进创面愈合，而且在创面愈合停止用药后成纤维母细胞很快恢复稳定状态，提示其可抑制疤痕增生的倾向[26]。Atkin等[8]对年龄在32～55岁的307名女性使用了同一个标准的护肤方案，包括洁面乳、保湿和防晒霜，以研究含有多种生长因子、细胞因子、肽、抗氧化剂和脱色剂等的独特配方能否改善面部皮肤损伤，结果表明，3个月后精细与粗大的皮肤纹理都有所改进，色素沉着明显改善、皮肤亮度在1个月有持续改进。艾俊俊等[27]在雄性豚鼠背部皮肤进行研究，比较点阵超脉冲CO2激光术后外用重组hEGF与重组牛碱性成纤维细胞生长因子（rb－bFGF）促进创面修复的效果，结论为点阵超脉冲CO2激光术后外用细胞生长因子可加快创面修复，提高皮肤的弹性，值得临床推广应用，联合应用细胞生长因子可获得最佳疗效。但对于外用细胞生长因子是否能降低激光术后色素沉着的风险还需大样本、长期的临床观察。杨元文等[16]比较研究了银屑病患者与正常人皮肤间充质干细胞（Skin－drived mesenchymal stem cells，SMSCs）生长特性及其分泌hEGF、转化生长因子（TGF）－β1水平，揭示银屑病患者皮损微环境中SMSCs分泌hEGF、TGF－β1存在异常，hEGF水平高于正常人，TGF－β1水平低于正常人，银屑病患者SMSCs分泌EGF、TGF－β1水平与病情严重程度关系不大。陈明华等[28]观察重组人表皮生长因子凝胶与康复新液治疗Ⅲ级放射性皮炎的临床效果，结果显示重组人表皮生长因子凝胶与康复新液用于临床治疗Ⅲ级放射性皮肤损伤效果明显，愈合时间短，可减轻和控制局部疼痛，提高患者的生活质量。曾毅等[18]研究5－氟尿嘧啶（5－FU）联合胰岛素、庆大霉素、重组hEGF换药治疗转移癌性皮肤溃疡患者的效果，结论为5－FU联合胰岛素、庆大霉素、hEGF外用治疗转移癌性皮肤溃疡，短期效果较好，为临床皮肤转移癌皮肤破溃的短期治疗提供了新思路。

8 国内外产品介绍

在皮肤科常用的产品主要是桂林华诺威基因药业有限公司的重组人表皮生长因子凝胶（商品名：易孚），临床应用广泛；深圳市华生元基因工程发展有限公司生产的外用重组人表皮生长因子衍生物（rhEGF），在分子结构、生物学活性及生理功能上与hEGF高度一致，且hEGF与其细胞受体的结合反应存在饱和机制，因而不会引起靶细胞的过度增殖，在临床也有广泛的应用。研究发现含hEGF美容化妆品能使受损皮肤快速修复，使皮肤青春光润，富有弹性。hEGF类化妆品是将表皮生长因子作为生物活性添加剂，与稳定剂复配后并按一定的比例添加到化妆品中，其是生物工程技术及其制品在化妆品制造领域的渗透和应用[29]。韩国Coreana公司于2002年开发了CoreanaTimeRecoverySeries品牌，美国BaysBrownLabs公司于1997年开发了REVIVE品牌，香港领前基因有限公司2000年开发了EGF plus品牌等，展示了国内外表皮生长因子类化妆品的广泛应用。

生长因子具有极高的生物学活性，几微克甚至几毫微克就能产生神奇的护肤效果，添加了hEGF（一般为1×10－6～1×10－4）的美容化妆品可促进皮肤新细胞的产生，同时增加其他内源性生长因子的含量，促进细胞分泌透明质酸和糖蛋白，合理调整皮肤结构，延缓皮肤衰老，减少皱纹，抑制粉刺和青春痘生长并具有增白等作用。但是，hEGF的天然产量也是十分的少，而且提纯也相当困难，这使得成本高居不下，难以让普通消费者承受。临床上尚无同类产品临床治疗效果对比研究案例的报道。

9 展望

在皮肤科领域，hEGF不仅在促进和调节表皮细胞生长增殖方向起作用，而且对促进皮肤和黏膜创伤的愈合、消炎镇痛、防治溃疡方面亦有特效。由于在皮肤科的治疗过程中涉及皮肤修复多个进程，一个组合的产品有可能加快促进皮损修复，达到治疗的目的。

hEGF是一种在真皮层的成纤维细胞中发现的重要蛋白质，其可以刺激细胞产生胶原，具有强大的再生性能，其在预防衰老和逆转皮肤老化方面具有重要价值；hEGF能促进细胞外透明质酸、黏多糖等合成和分泌，维持真皮内的水分，使表皮内角质层水分保持能力增强，让肌肤滋润散发活力；hEGF作为一种多功能强有力的细胞分裂促进因子，因为其独特的生物学效应，必将在化妆品和皮肤保健品等领域得到广泛的应用，对皮肤的保健做出突出的贡献。在我国美容化妆品市场快速增长的良好态势下，含hEGF美容化妆品具有广阔的市场潜量，由此引入生物美容的新观念与新时尚，引发美容化妆品行业的又一次革命。

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1672－0709（2016）05－0318－04

2015－11－02）

张理涛：E-mail:zhanglitao@medmail.com.cn