PF4,也称为CXCL4,是一种由巨核细胞和血小板产生的细胞因子,属于CXC趋化因子家族。PF4在血小板功能、炎症反应和纤维化进程中发挥着重要作用。PF4通过与其受体CXCR3结合,参与免疫细胞迁移、细胞增殖和血管生成等生物学过程。
PF4在多种疾病中发挥重要作用。在纤维化进程中,PF4/CXCL4作为一种重要的趋化因子,能够促进巨噬细胞的分化和活化,进而促进成纤维细胞的增殖和胶原蛋白的合成,导致纤维化的发生和发展[1]。此外,PF4还参与免疫细胞在肿瘤微环境中的募集和活化,影响肿瘤的发生和发展。例如,在头颈部癌症中,PF4+巨噬细胞的浸润与抗CD276治疗耐药性相关,通过CX3CL1-CX3CR1轴调节免疫细胞的浸润和功能[2]。
在骨髓纤维化中,PF4/CXCL4的表达上调,并促进骨髓基质细胞的成纤维细胞分化,导致骨髓纤维化的发展[3]。此外,PF4/CXCL4还参与血小板功能和寿命的调节。例如,MFN2基因突变导致PF4表达下调,进而影响血小板的寿命和功能[4]。PF4/CXCL4的表达还与牙周炎的发生和发展相关,PF4/PPBP/CXCL5基因簇的遗传变异与牙周炎的易感性相关[5]。
PF4基因的表达受多种转录因子的调控,包括ETS家族蛋白。FLI-1、ELF-1和GABP等ETS家族蛋白能够结合PF4基因启动子区域的ETS基序,并激活PF4基因的表达[6]。此外,PF4/CXCL4还参与血小板与中性粒细胞之间的相互作用,例如在肝素诱导的血小板减少症中,PF4/血小板因子4抗原复合物能够激活中性粒细胞,诱导NETosis,导致血栓的形成[7]。
在肝细胞癌中,β-catenin信号通路的异常激活能够上调PF4的表达,并通过PF4-CXCR3轴招募骨髓来源的抑制性细胞(MDSCs),抑制T细胞的浸润和功能,导致免疫抑制微环境的形成[8]。此外,PF4/CXCL4还参与细菌感染和生物膜形成的调控。例如,Pf4噬菌体的Pf4r蛋白能够抑制Pf4噬菌体的再次感染,并调节宿主基因的表达,影响细菌的生物膜形成[9]。
综上所述,PF4/CXCL4作为一种重要的细胞因子,参与多种生物学过程,包括免疫细胞迁移、细胞增殖、血管生成、纤维化、血小板功能和寿命的调节、肿瘤的发生和发展、细菌感染和生物膜形成等。PF4/CXCL4在多种疾病中发挥重要作用,包括纤维化、肿瘤、骨髓纤维化、牙周炎、肝素诱导的血小板减少症和肝细胞癌等。PF4/CXCL4的研究有助于深入理解其生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
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2. Zhang, Caihua, Li, Kang, Zhu, Hongzhang, Wang, Cheng, Chen, Demeng. 2024. ITGB6 modulates resistance to anti-CD276 therapy in head and neck cancer by promoting PF4+ macrophage infiltration. In Nature communications, 15, 7077. doi:10.1038/s41467-024-51096-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39152118/
3. Capitanio, Daniele, Calledda, Francesca R, Abbonante, Vittorio, Balduini, Alessandra, Malara, Alessandro. 2024. Proteomic screening identifies PF4/Cxcl4 as a critical driver of myelofibrosis. In Leukemia, 38, 1971-1984. doi:10.1038/s41375-024-02354-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39025985/
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6. Shusterman, A, Munz, M, Richter, G, Houri-Haddad, Y, Iraqi, F A. 2017. The PF4/PPBP/CXCL5 Gene Cluster Is Associated with Periodontitis. In Journal of dental research, 96, 945-952. doi:10.1177/0022034517706311. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28467728/
7. Okada, Yoshiaki, Nobori, Haruaki, Shimizu, Mikiko, Aird, William C, Doi, Takefumi. 2011. Multiple ETS family proteins regulate PF4 gene expression by binding to the same ETS binding site. In PloS one, 6, e24837. doi:10.1371/journal.pone.0024837. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21931859/
8. Perdomo, José, Leung, Halina H L, Ahmadi, Zohra, Passam, Freda H, Chong, Beng H. 2019. Neutrophil activation and NETosis are the major drivers of thrombosis in heparin-induced thrombocytopenia. In Nature communications, 10, 1322. doi:10.1038/s41467-019-09160-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30899022/
9. Wang, Kaiting, Wu, Jianmin, Yang, Zhao, Chen, Lei, Qiu, Xinyao. 2024. Hyperactivation of β-catenin signal in hepatocellular carcinoma recruits myeloid-derived suppressor cells through PF4-CXCR3 axis. In Cancer letters, 586, 216690. doi:10.1016/j.canlet.2024.216690. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38307410/