生长分化因子-15(GDF-15),又称巨噬细胞抑制因子-1(MIC-1)、胎盘转化生长因子-β、 前列腺衍生因子、胎盘骨形态发生蛋白,是转化生长因子-β(TGF-β)超家族的成员之一 (1-3)。GDF-15最初作为40 kDa的无活性前体蛋白合成。然后将其进行蛋白水解,释放出 具有活性的C端片段,并将其组装成28 kDa的二硫键连接的同源二聚体,成为具有生物活 性的GDF-15(1-4)。在人类中,GDF-15主要在胎盘中表达,在肾脏、胰腺和前列腺中表 达较低。然而,IL-1和TGF-β等细胞因子可快速诱导其表达(1-3)。 GDF-15具有多种生物学功能。早期研究表明,血清GDF-15低水平与流产相关,表 明其可能在妊娠早期具有抑制炎症的作用(5, 6)。GDF-15在肿瘤的发生和转移中也发挥重 要作用。研究发现,在结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌等多种肿瘤中,GDF-15的表达显著 升高(7-9)。此外,在癌症患者中,血清GDF-15水平升高,在疾病诊断和分层中具有价值 (10-12)。GDF-15受抑癌基因p53和其他抗肿瘤药物如非甾体抗炎药、过氧化物酶体增殖 物激活受体γ等强烈诱导。这些发现表明GDF-15可能是调控细胞周期阻滞和凋亡的信号通 路的下游靶点(13-15)。GDF-15通过调节食欲和能量稳态中重要的神经元通路,介导癌症 引起的厌食和体重减轻(16)。 GDF-15具有心脏保护作用。在小鼠模型中,诱导GDF-15保护心脏免受缺血/再灌注 损伤,其过表达可减轻心室扩张和心力衰竭。相反,在GDF-15基因靶向小鼠中,GDF-15 表达降低导致心脏肥大性生长增强(17, 18)。在人类中,血清GDF-15浓度已被证明与急性 冠脉综合征的风险及其预后相关(19, 20)。GDF-15可能通过激活PI3K-Akt信号通路和 Smad蛋白发挥心肌保护作用(21, 22)。 GDF-15也参与铁稳态。Tanno等报道在β地中海贫血患者中,血清GDF-15水平升高, 从而导致铁调节蛋白hepcidin的抑制。在缺铁个体中也观察到GDF-15的显著诱导(23, 24)。 |