的促红细胞生成素，haemopoietin或EPO是一种糖蛋白激素功能（细胞因子）负责增殖，分化和在骨髓，红细胞生成即红细胞或红细胞前体细胞的存活的控制。
这种蛋白质是控制造血过程的各种生长因子之一，通过该过程，从一小群多能干细胞中形成血液中发现的细胞：红细胞，白细胞和淋巴细胞。即，髓系和淋巴系的细胞。
代表造血作用的示意图，其中包括促红细胞生成素起作用的红细胞形成或促红细胞生成的过程（来源：OpenStax College通过Wikimedia Commons）
它的重要性在于有助于繁殖，分化和成熟的细胞的功能重要性，因为红细胞负责将氧气从肺部运输到身体的不同组织。
促红细胞生成素是第一个被克隆的生长因子（1985年），其用于成功治疗由肾衰竭引起的贫血的给药方法目前已获得美国食品和药物管理局（FDA）的批准。
100年前，Carnot和Deflandre在研究用血清处理的兔子对红细胞百分比增加的积极影响时，提出了红细胞生成受体液因子（循环中存在的可溶性因子）控制的观点。贫血的动物。
然而，直到1948年Bonsdorff和Jalavisto才引入术语“促红细胞生成素”来描述对红血球生产具有特定意义的体液因子。
特点
促红细胞生成素是一种来自糖蛋白家族的蛋白。它在酸性pH下稳定，分子量约为34 kDa。
它具有约193个氨基酸，包括27个残基的疏水性N末端区域，可通过共翻译处理将其去除；166位的精氨酸残基也丢失了，因此循环蛋白有165个氨基酸。
在其结构中，可以看到存在于7-161和29-33位的半胱氨酸残基之间的两个二硫键的形成，这与其操作有关。它由大约50％的α螺旋组成，它们显然参与了球形区域或部分的形成。
它含有40％的碳水化合物，由3条与不同天冬氨酸残基（Asp）N连接的寡糖链和1条与丝氨酸残基（Ser）连接的O链代表。这些寡糖主要由岩藻糖，甘露糖，N-乙酰氨基葡萄糖，半乳糖和N-乙酰神经氨酸组成。
EPO的碳水化合物区域发挥以下作用：
-它的生物学活性必不可少。
-保护它免受由氧自由基引起的降解或损坏。
-分泌成熟蛋白质需要寡糖链。
在人类中，编码该蛋白质的基因位于7号染色体长臂的中部，位于q11-q22区域。它在5.4kb区域的单个副本中发现，具有五个外显子和四个内含子。同源性研究表明，其序列与其他灵长类动物具有92％的同一性，与某些啮齿动物具有80％的同一性。
生产
在胎儿中
在胎儿发育过程中，促红细胞生成素主要在肝脏中产生，但是已经确定，在同一阶段，编码这种激素的基因也在肾单位的中间区域大量表达。
在成人
出生后，在所有产后阶段，激素基本上在肾脏中产生。具体来说，是通过皮层的细胞和肾小体的表面。
在产后阶段，肝脏也参与促红细胞生成素的产生，从中排出约20％的总循环EPO含量。
已检测到促红细胞生成素产生的其他“肾外”器官包括外周内皮细胞，血管平滑肌细胞和胰岛素产生细胞。
还已知中枢神经系统中存在一些EPO分泌中心，包括海马，皮层，脑内皮细胞和星形胶质细胞。
调节促红细胞生成素的产生
促红细胞生成素的产生不受血液中红细胞数量的直接控制，而是由组织中的氧气供应直接控制。组织中缺氧会刺激肝脏和肾脏中EPO及其受体的产生。
这种低氧介导的基因表达激活是被称为低氧诱导因子1（HIF-1）的转录因子家族途径激活的产物。
然后，低氧诱导许多蛋白复合物的形成，这些蛋白复合物在促红细胞生成素表达的激活中具有不同的功能，并且直接或间接地与将激活信号翻译成EPO基因的启动子，刺激其转录的因子结合。 。
其他应激因素，例如低血糖症（低血糖），细胞内钙增加或活性氧的存在，也触发了HIF-1途径。
作用机理
促红细胞生成素的作用机制非常复杂，主要取决于其刺激参与细胞增殖的不同信号级联反应的能力，而后者又与其他因子和激素的激活有关。
在健康成人的人体中，红细胞或红细胞的产生与破坏之间存在平衡，而EPO通过替换消失的红细胞参与维持这种平衡。
当组织中可用的氧气量非常少时，编码促红细胞生成素的基因在肾脏和肝脏的表达就会增加。高海拔，溶血，严重贫血，出血或长时间暴露于一氧化碳也会引起刺激。
这些状况产生缺氧状态，其导致EPO的分泌增加，从而产生更多的红细胞，并且循环中网织红细胞的比例增加，这是红细胞的祖细胞之一。
EPO对谁采取行动？
在促红细胞生成中，EPO主要参与与红细胞谱系有关的祖细胞（促红细胞祖细胞）的增殖和分化，但它也激活促红细胞和嗜碱性成红细胞中的有丝分裂，并加速促红细胞生成的释放。骨髓的网状细胞。
蛋白质起作用的第一个水平是预防骨髓中形成的前体细胞程序性细胞死亡（凋亡），这是通过与该过程中涉及的因素的抑制性相互作用来实现的。
它是如何工作的？
响应促红细胞生成素的细胞具有促红细胞生成素的特异性受体，称为促红细胞生成素受体或EpoR。一旦蛋白质与其受体形成复合物，信号就会转移到细胞中：向细胞核转移。
信号传递的第一步是构象变化，该构象变化发生在蛋白质与其受体结合后，同时与其他被激活的受体分子结合。其中包括Janus-酪氨酸激酶2（Jack-2）。
在Jack-2介导EpoR受体的酪氨酸残基磷酸化后，下游激活的一些途径中有MAP激酶和蛋白激酶C途径，它们激活了增加特定基因的表达。
特征
像生物体中的许多激素因素一样，促红细胞生成素不限于单一功能。通过大量调查已阐明了这一点。
除了作为红血球的增殖和分化的因素（这对于气体通过血流的运输是必不可少的）外，促红细胞生成素似乎还履行了一些附加功能，不一定与激活细胞增殖和分化有关。
预防伤害
研究表明，EPO可以防止细胞损伤，尽管其作用机理尚不完全清楚，但据信它可以防止由降低或缺乏的氧气张力，激发毒性以及暴露于自由基引起的凋亡过程。
凋亡中
已通过与信号传导级联中的决定因素相互作用研究了其参与细胞凋亡的预防：Janus-酪氨酸激酶2（Jak2），caspase 9，caspase 1和caspase 3，糖原合酶激酶-3β，激活因子凋亡蛋白酶1（Apaf-1）等。
其他系统的功能
它通过抑制某些促炎性细胞因子（如白介素6（IL-6），肿瘤坏死因子α（TNF-α）和单核细胞趋化因子1）参与细胞炎症的抑制。
在血管系统中，已经显示出它在维持其完整性和在没有脉管系统的区域中从现有血管形成新的毛细血管方面合作（血管生成）。此外，它还可以防止受伤时血脑屏障的渗透性。
据信通过增加祖细胞从骨髓到身体其他部位的动员来刺激产后新血管形成。
它通过激活核因子KB促进神经干细胞的产生，在神经祖细胞的发育中起重要作用。
EPO与其他细胞因子协同作用，在控制巨核细胞和粒细胞-单核细胞的增殖和分化途径中具有“调节”功能。
参考文献
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