血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）是一类二硫键连接的二聚体生长因子，最早因存在于血小板α颗粒并在血小板激活后释放而得名。PDGF可促进平滑肌细胞、成纤维细胞、结缔组织细胞、骨和软骨相关细胞等增殖、迁移和趋化，在组织修复、血管成熟、胚胎发育、神经发育和纤维化过程中具有重要作用。

关键词：PDGF；血小板衍生生长因子；PDGFR；PDGF-AA；PDGF-BB；周细胞；成纤维细胞；平滑肌细胞；组织修复；纤维化

1 PDGF的基本特征

1.1 PDGF的结构组成

        PDGF属于VEGF/PDGF相关生长因子家族，典型结构特征是含有保守半胱氨酸残基，并通过二硫键形成二聚体。PDGF家族成员包括PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C和PDGF-D四类多肽链，可形成PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC和PDGF-DD等二聚体形式。

（1）同源二聚体

        PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-CC和PDGF-DD由相同多肽链组成，不同同源二聚体对PDGFR-α和PDGFR-β的结合能力不同，决定其靶细胞类型和生物学效应。

（2）异源二聚体

        PDGF-AB由A链和B链组成，兼具部分PDGF-A和PDGF-B相关活性，可参与细胞趋化、增殖和组织修复相关反应。

（3）活性形式

        PDGF-C和PDGF-D通常需要经过蛋白水解加工后形成成熟活性结构，因此研究这两类成员时，应注意前体蛋白、成熟蛋白和受体激活状态之间的区别。

1.2 PDGF的来源

        PDGF不仅来源于血小板，也可由内皮细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、血管平滑肌细胞、肿瘤细胞和多种间质细胞产生。血小板激活后释放PDGF，可在损伤局部形成高浓度生长因子环境，促进细胞募集、迁移、基质重建和修复反应。

1.3 PDGF与VEGF的功能差异

        PDGF和VEGF均属于二聚体生长因子相关家族，但作用重点不同。VEGF主要作用于血管内皮细胞，促进内皮细胞增殖、迁移、血管通透性和血管新生；PDGF更偏向作用于成纤维细胞、血管平滑肌细胞和周细胞，参与血管壁支持、间质细胞扩增、组织修复和纤维化。研究血管结构时，VEGF更常用于解释“新生血管形成”，PDGF-BB/PDGFR-β更常用于解释“周细胞募集和血管成熟”。

表1 PDGF家族成员及受体选择性

2 PDGF受体及作用机制

2.1 PDGFR-α和PDGFR-β

        PDGF主要通过两类受体酪氨酸激酶发挥作用，即PDGFR-α和PDGFR-β。配体结合后，受体发生二聚化并激活胞内酪氨酸激酶结构域，随后诱导受体自身酪氨酸磷酸化，并募集下游信号蛋白。

（1）PDGFR-α

        PDGFR-α可响应PDGF-AA、PDGF-AB、PDGF-BB和PDGF-CC，常与成纤维细胞活化、间质细胞增殖、胚胎发育和少突胶质前体细胞相关研究有关。

（2）PDGFR-β

        PDGFR-β主要响应PDGF-BB和PDGF-DD，也可参与PDGF-AB相关反应，常见于周细胞、血管平滑肌细胞和部分纤维化模型中。

（3）受体组合

        PDGF配体不同，形成的受体二聚体也不同。PDGF-AA主要激活PDGFR-αα，PDGF-DD偏向PDGFR-ββ，PDGF-BB作用范围更广。因此，实验设计中应先确认目标细胞表达PDGFR-α还是PDGFR-β，再选择相应PDGF配体。

2.2 PDGF受体激活后的细胞反应

        PDGF与PDGFR结合后，可诱导多条下游分支参与细胞反应，包括RAS/MAPK、PI3K/AKT、PLCγ/PKC、Src/FAK和STAT相关机制。这些下游机制不应脱离细胞表型单独解释，应与增殖、迁移、趋化、基质生成或血管成熟等功能结果对应。

图1 PDGF受体信号交叉调控示意图

（1）RAS/MAPK分支

        主要参与细胞增殖、分化和转录调控。PDGF刺激后p-ERK升高，常提示细胞进入增殖或应激性反应状态，但仍需结合EdU、Ki-67或细胞周期检测判断。

（2）PI3K/AKT分支

        主要影响细胞存活、迁移和抗凋亡反应。PDGF-BB诱导平滑肌细胞迁移、周细胞存活和成纤维细胞活化时，常伴随AKT磷酸化增强。

（3）PLCγ/PKC/Ca²⁺分支

        主要参与Ca²⁺变化、细胞骨架重塑和迁移反应，适用于解释PDGF诱导的趋化、形态变化和局部细胞运动。

（4）Src/FAK分支

        主要参与黏附斑更新、细胞骨架重构和迁移侵袭。PDGF诱导迁移时，p-FAK、p-Src、Paxillin和细胞骨架染色比单纯p-ERK更能反映运动表型。

表2 PDGF受体介导的主要下游机制

3 PDGF的主要生物学功能

3.1 促有丝分裂和细胞增殖

        PDGF是平滑肌细胞、成纤维细胞、结缔组织细胞、骨和软骨相关细胞的重要促有丝分裂因子。PDGF刺激后，细胞可通过MAPK和PI3K/AKT等机制进入增殖状态，表现为DNA合成增强、细胞周期推进和增殖标志物上调。

（1）推荐检测

        EdU/BrdU掺入、Ki-67、PCNA、Cyclin D1、细胞周期流式、p-ERK、p-AKT。

（2）判读重点

        细胞数量增加不一定完全来自增殖增强，也可能来自细胞死亡减少。证明PDGF促增殖时，应同时检测DNA合成、细胞周期和凋亡变化。

3.2 趋化和迁移

        PDGF可诱导成纤维细胞、平滑肌细胞、周细胞和部分间质细胞向配体梯度迁移，是组织修复、血管壁重塑和纤维化过程中的重要趋化因子。

（1）推荐检测

        Transwell趋化实验、划痕实验、实时细胞迁移分析、F-actin染色、p-FAK、p-Src、Rac/Rho相关指标。

（2）判读重点

        划痕闭合加快可能来自细胞迁移，也可能来自细胞增殖。若重点研究趋化，应优先使用Transwell或在控制增殖条件下检测迁移。

3.3 血管成熟和周细胞募集

        PDGF-BB/PDGFR-β轴是血管成熟研究中的核心内容。内皮细胞来源PDGF-BB可募集PDGFR-β阳性的周细胞或血管平滑肌样细胞，使新生血管获得支持结构并降低异常通透性。

（1）推荐检测

        PDGF-BB、PDGFR-β、NG2、α-SMA、Desmin、CD31、周细胞覆盖率、血管通透性。

（2）判读重点

        CD31阳性血管数量增加主要反映血管新生，不等于血管成熟。若要说明PDGF-BB参与血管稳定，应检测周细胞覆盖率和血管壁支持结构。

3.4 组织修复和纤维化

        PDGF可促进成纤维细胞增殖、迁移和细胞外基质生成，在伤口愈合中具有修复意义；但长期或过度激活时，可推动组织纤维化和病理性重塑。

（1）推荐检测

        α-SMA、Collagen I/III、Fibronectin、PDGFR-α/β、p-PDGFR、p-ERK、p-AKT、组织胶原沉积。

（2）判读重点

        PDGF在急性修复中可促进细胞迁移和基质重建，在慢性损伤中则可能促进成纤维细胞扩增和胶原沉积。研究时应区分“修复性激活”和“病理性纤维化”。

表3 PDGF主要功能与检测方向

4 PDGF相关疾病与应用研究

4.1 肿瘤和肿瘤微环境

        PDGF可作用于肿瘤细胞，也可作用于肿瘤相关成纤维细胞、周细胞、血管平滑肌样细胞和其他间质细胞。PDGF相关反应可促进肿瘤间质形成、血管支持结构改变、细胞迁移和治疗耐受。

（1）研究重点

        PDGF-BB/PDGFR-β常用于研究周细胞募集和肿瘤血管成熟；PDGFR-α异常则常与间质细胞活化、部分肿瘤增殖和基质反应相关。

（2）推荐检测

        PDGF-AA、PDGF-BB、PDGFR-α、PDGFR-β、p-PDGFR、p-ERK、p-AKT、α-SMA、Collagen I、CD31、NG2和周细胞覆盖率。

（3）判读重点

        PDGF升高不一定说明肿瘤细胞本身被PDGF驱动。若PDGFR主要表达于间质细胞或周细胞，应解释为肿瘤微环境调控，而不是肿瘤细胞自主增殖机制。

4.2 血管重塑和动脉粥样硬化

        PDGF可促进血管平滑肌细胞由收缩表型向合成表型转化，并诱导其增殖和迁移。该过程与血管损伤后内膜增生、动脉粥样硬化和血管壁重塑密切相关。

（1）推荐检测

        α-SMA、SM22α、OPN、PCNA、Ki-67、Transwell迁移、p-PDGFR-β、p-ERK、p-AKT。

（2）判读重点

        平滑肌细胞迁移增强应结合表型转换指标判断。α-SMA下降、OPN升高、迁移增强和增殖增加共同出现时，更支持合成型转化。

4.3 纤维化疾病

        PDGF可促进成纤维细胞扩增、肌成纤维细胞形成和细胞外基质沉积，是肺纤维化、肝纤维化、肾纤维化和皮肤纤维化研究中的重要生长因子。

（1）推荐检测

        PDGFR-α/β、p-PDGFR、α-SMA、Collagen I/III、Fibronectin、p-ERK、p-AKT和组织胶原沉积。

（2）判读重点

        纤维化研究中，PDGF更偏向驱动间质细胞扩增和迁移，TGF-β更偏向肌成纤维分化和基质生成。两者可协同，但机制定位不同。

4.4 神经发育和神经血管单元

        PDGF参与胚胎神经元发育、少突胶质细胞谱系调控和神经血管单元稳定。PDGF-AA/PDGFR-α与少突胶质前体细胞增殖和分化调控相关，PDGF-BB/PDGFR-β则常与血脑屏障周细胞功能和神经血管单元稳定性相关。

（1）推荐检测

        PDGFR-α、PDGFR-β、NG2、Olig2、MBP、周细胞标志物、血脑屏障通透性和神经功能恢复指标。

（2）判读重点

        神经系统中PDGF作用具有细胞类型特异性。PDGFR-α偏向少突胶质谱系相关解释，PDGFR-β偏向周细胞和血管支持细胞相关解释。

5 PDGF实验设计与结果判读

5.1 配体选择

        PDGF-AA、PDGF-BB和PDGF-AB常用于体外刺激实验。配体选择应与受体表达匹配。

（1）PDGF-AA

        更适合PDGFR-α阳性细胞，如部分成纤维细胞、少突胶质前体细胞和间质细胞。

（2）PDGF-BB

        更适合PDGFR-β阳性细胞，如血管平滑肌细胞、周细胞和部分纤维化模型中的成纤维细胞。

（3）PDGF-AB

        适合研究PDGFR-α/β相关混合反应，但需要根据细胞受体表达确认实际响应。

5.2 检测层级

        PDGF研究应将短时间受体激活与长时间功能输出分开设计。

（1）短时间检测

        常用于判断PDGF刺激是否激活受体及下游机制，包括p-PDGFR、p-ERK、p-AKT、p-PLCγ、p-Src和p-FAK。

（2）长时间检测

        用于判断PDGF的功能结果，包括增殖、迁移、趋化、细胞外基质生成、血管支持结构形成和组织修复结局。

（3）依赖性验证

        若要证明表型由PDGF-PDGFR介导，应使用PDGFR抑制剂、中和抗体、受体敲低或配体阻断，并观察信号和功能表型是否同步下降。

表4 PDGF实验设计与判读要点

6 PDGF研究相关产品

7 PDGF研究常见问题

7.1 PDGF-BB升高是否等于血管生成增强

        不一定。PDGF-BB更常反映周细胞募集、血管壁支持细胞反应和血管成熟。若要证明血管生成增强，应同时检测内皮细胞指标、管腔形成、CD31阳性血管数量和VEGF/VEGFR相关指标。

7.2 PDGF促进迁移是否一定依赖ERK

        不一定。PDGF诱导迁移可涉及PI3K/AKT、PLCγ、Src/FAK、Rac/Rho和细胞骨架重塑。ERK升高只能说明MAPK分支被激活，不能单独解释迁移表型。

7.3 PDGFR表达升高是否说明PDGF反应增强

        不一定。PDGFR总蛋白升高代表潜在响应能力增强，但真正的受体激活应检测p-PDGFR及下游p-ERK、p-AKT、p-PLCγ或p-FAK等指标。

7.4 PDGF在修复和纤维化中是否作用相同

        不完全相同。急性损伤中PDGF可促进细胞迁移、基质重建和血管支持；慢性损伤中PDGF持续激活则可能推动成纤维细胞扩增、平滑肌样转化和胶原沉积，促进纤维化。

        PDGF研究应围绕配体类型、受体亚型、靶细胞和功能输出建立机制链条。PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB、PDGF-CC和PDGF-DD对PDGFR-α/β的选择性不同，决定其在增殖、趋化、血管成熟、组织修复和纤维化研究中的应用差异。

参考文献

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