低強(qiáng)度激光促細(xì)胞增殖效應(yīng)與絲裂原激活的蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)途徑

1、低強(qiáng)度激光促細(xì)胞增殖效應(yīng)與絲裂原激活的蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)途徑關(guān)鍵詞：低強(qiáng)度激光細(xì)胞增殖絲裂原蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)途徑人們?cè)趹?yīng)用中發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度激光有種特殊的作用，即作用于生物體時(shí)不產(chǎn)生不可逆損傷，而直接由輻射產(chǎn)生刺激效應(yīng)。如病灶直接照射和穴位照射，能產(chǎn)生消炎，鎮(zhèn)痛，血管擴(kuò)張，促進(jìn)創(chuàng)傷愈合、毛發(fā)、神經(jīng)及骨再生等作用；照射小鼠胸腺區(qū)和脾區(qū)可增強(qiáng)免疫細(xì)胞活性及促進(jìn)免疫分子產(chǎn)生1。低強(qiáng)度激光的這種生物刺激效應(yīng)已得到不少研究結(jié)果的支持2。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其生物刺激作用機(jī)制進(jìn)展了廣泛的研究，提出了許多假說(shuō)。例如生物電場(chǎng)共振吸收、調(diào)整生物等離子體假說(shuō)，光色素系統(tǒng)吸收、調(diào)節(jié)生命過(guò)程假說(shuō)，細(xì)胞膜受體吸收、活化細(xì)胞機(jī)

2、能假說(shuō)，類脂極化分子受偏振光調(diào)節(jié)、改變細(xì)胞膜類脂雙分子層構(gòu)象假說(shuō)等2,3。王鐵丹近年提出“換能學(xué)說(shuō)，即低強(qiáng)度激光生物刺激作用的本質(zhì)是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)樯飪?nèi)能，并通過(guò)代謝及調(diào)節(jié)過(guò)程作用于機(jī)體4。劉承宜等5參考激素研究的最新成果，通過(guò)與視覺(jué)細(xì)胞光感過(guò)程的大量類比研究，提出激光生物刺激作用的類肽類激素模型?？上У氖牵T多假說(shuō)都是學(xué)者各自知識(shí)的演繹推理，不是實(shí)驗(yàn)直接觀察的結(jié)果。因此，迄今沒(méi)有一種假說(shuō)得到普遍承受。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)其機(jī)制的認(rèn)識(shí)仍然是帶猜想性的，有許多問(wèn)題需要研究說(shuō)明，特別是生物細(xì)胞是怎樣接收激光刺激信號(hào)，以及這類信號(hào)是怎樣跨過(guò)細(xì)胞膜、又怎樣在細(xì)胞內(nèi)傳遞的，仍然是現(xiàn)代激光生物學(xué)界關(guān)注且亟待解決的問(wèn)

3、題?，F(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)研究認(rèn)為，任何外界刺激信號(hào)都要通過(guò)某種特定受體或離子通道等由細(xì)胞外傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)，再經(jīng)過(guò)特定的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑，誘導(dǎo)核內(nèi)的基因表達(dá)及細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)6。它涉及到多個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)如G蛋白、磷酸酶、蛋白激酶、酪氨酸激酶、a2+等。近年來(lái)，絲裂原激活的蛋白激酶(itgen-ativatedprtEinkinase,APK)信號(hào)傳導(dǎo)途徑的研究特別是其在控制細(xì)胞增生過(guò)程中的關(guān)鍵性作用受到重視6。大量研究提醒，APK級(jí)聯(lián)信號(hào)傳導(dǎo)途徑存在于所有真核生物中，在信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。在的諸多細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑中，APK與細(xì)胞增生最為親密，被認(rèn)為是細(xì)胞外信號(hào)引起細(xì)胞增殖、分化

4、等核反響的共同途徑或會(huì)聚點(diǎn)6,7。從細(xì)胞外刺激作用于細(xì)胞，至細(xì)胞出現(xiàn)相應(yīng)的生物效應(yīng)，其間必須通過(guò)一系列上游信號(hào)傳導(dǎo)事件，活化APK信號(hào)傳導(dǎo)途徑多級(jí)蛋白激酶的級(jí)聯(lián)反響。當(dāng)APK被激活后，它的去向可能有三種：(1)存在細(xì)胞質(zhì)中，激活一系列其他蛋白激酶。(2)在細(xì)胞質(zhì)中使細(xì)胞骨架磷酸化。(3)進(jìn)入細(xì)胞核，通過(guò)磷酸化轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因表達(dá)。在真核細(xì)胞中，已明確的APK信號(hào)傳導(dǎo)通路有4條，即細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extraelluarregulatedprteinkinase,ERK)通路，-jun氨基末端激酶(-junN-terinalkinase,JNK)通路，P38通路及ERK5通路8,9。盡管ERK

5、5通路的病理生理意義仍不太清楚，但已有大量文獻(xiàn)報(bào)道提示，ERK通路與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化、轉(zhuǎn)化和保護(hù)機(jī)制有關(guān)，而JNK和P38通路可能與應(yīng)激、損傷和細(xì)胞凋亡相關(guān)10。最近有文獻(xiàn)報(bào)道低強(qiáng)度激光照射后細(xì)胞內(nèi)AP程度及a2+濃度發(fā)生顯著變化1,3，說(shuō)明低強(qiáng)度激光影響了細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞系統(tǒng)。有學(xué)者據(jù)此從生物光子學(xué)的角度，把生物體的生物信號(hào)元分為生物表層信息元和生物里層信息元，并提出低強(qiáng)度激光的生物效應(yīng)是通過(guò)生物表層信息元相干態(tài)的物理放大，和相繼的細(xì)胞膜受體介導(dǎo)的第二信使的生物放大兩次級(jí)聯(lián)放大實(shí)現(xiàn)的5。遺憾的是，該模型的提出僅是在總結(jié)前人根底研究和臨床研究的根底上，通過(guò)類比演繹而來(lái)的，缺乏生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的實(shí)

6、驗(yàn)根據(jù)，大有必要進(jìn)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。盡管低強(qiáng)度激光引起細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)的初始信號(hào)出自何處尚不清楚，但它肯定動(dòng)用了細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)通路對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生作用，如促細(xì)胞增殖。在眾多細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)中，引起我們興趣的是與增殖、分化相關(guān)最為親密的APK傳遞途徑。其重要性在于，它是不同類型受體(G蛋白偶聯(lián)受體和蛋白酪氨酸激酶受體)介導(dǎo)的信號(hào)向核內(nèi)傳遞的最后共同通路11,12。但迄今關(guān)于低強(qiáng)度激光照射后細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑，特別是APK傳導(dǎo)途徑在激光生物刺激效應(yīng)中的地位和作用，國(guó)內(nèi)外知之甚少。因此，深化研究APK信號(hào)傳導(dǎo)通路在低強(qiáng)度激光促細(xì)胞增殖中的作用，無(wú)疑會(huì)有助于說(shuō)明低強(qiáng)度激光生物刺激效應(yīng)的作用機(jī)制。參考文獻(xiàn)：1

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