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转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）属于低分子多肽生长因子，可分为5种（TGF-β 1 ～TGF-β 5 ），是一种具有多种生物学功能的细胞因子，其不仅在成熟组织和肿瘤组织中有表达，胚胎发育过程中各种胚胎组织细胞中也存在着TGF-β和TGF-βR的表达，它不仅广泛参与哺乳类动物的各种病理生理活动，在胚胎发育中也起着重要作用。一般来说，其对间充质来源的细胞起增殖作用，而对上皮或神经外胚层来源的细胞起抑制作用 ［1］ 。本文将主要就TGF-β及其受体在不同发育阶段的胚胎卵巢中的表达、功能综述如下。
1 TGF-β及其受体的生物学特征
TGF-β是一组多肽类生长因子，属于TGF-β超家族。在体内为潜在型，受酸、碱和蛋白酶作用转化为活性型，然后与受体结合发挥生理作用。TGF-β是由两个结构相同或相近的分子量为12.5kD的亚单位借二硫键相连接而形成的双体结构。迄今已发现5种异构体，其功能和结构类似，但目前仅发现TGF-β 1 、TGF-β 2 和TGF-β 3 存在于哺乳动物中，而TGF-β 4 和TGF-β 5 主要存在于鸡和蛙中，人类TGF-β 1 、TGF-β 2 和TGF-β 3 的基因分别位于19号染色体的长臂、1号染色体的长臂和14号染色体的长臂上，人类的TGF-β 1 基因含有7个外显子，其mRNA为2.5kb;TGF-β2mRNA存在4.1kb、5.1kb和6.5kb3种形式。TGF-β 1 基因存在两个主要的转录起始点和两个启动子，启动子部位存在NF-1、SP1和AP1等转录因子的结合位点。TGF-β受体分为3型:TGF-βRⅠ、TGF-βRⅡ和TGF-βRⅢ，其中Ⅰ型和Ⅱ型受体都是一次跨膜的蛋白，其细胞内部具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的活性，为介导TGF-β作用的受体。Ⅰ型受体由501个氨基酸残基组成，由于Ⅰ型受体没有结合TGF-β的能力，其生物活性需要Ⅱ型受体的共同参与，Ⅱ型受体是一分子量为75kD的跨膜糖蛋白，由565个氨基酸残基组成。当TGF-β与Ⅱ型受体结合后，Ⅱ型受体与Ⅰ型受体发生聚合，并由Ⅱ型受体磷酸化。Ⅰ型受体富含甘氨酸和丝氨酸的结构域（GS domain），GS结构域的磷酸化使Ⅰ型受体的蛋白激酶活性得到激活，并磷酸化细胞内的转录因子Smad-2和Smad-3，Smad-2和Smad-3被磷酸化后，进一步与Smad-4聚合，然后向细胞核内转位，在细胞核内Smad复合体本身或与其他转录因子协同作用调节靶基因的转录。原位杂交实验Smad-3在卵巢颗粒细胞（GC）内高度表达，Smad-3可能是这些细胞中TGF-β和激活素的主要信号传导者 ［2］ 。有报道称TGF-βRⅢ与卵泡液中的抑制素有很高的亲和力，并因此阻碍活化素的信号传递和生物活性 ［3］ 。
2 TGF-β及其受体在胚胎卵巢中的定位和表达
各种研究表明，在不同的发育阶段的胚胎卵巢中都可有TGF-β及其受体的表达，Schlling等 ［4］ 运用反转录-聚合酶链反应和免疫组化分析发现3种TGF-β异构体和两种TGF-β受体在妊娠11、14、18、20和22周时终止妊娠所获的人胚卵巢中均有表达，妊娠早期，所有的异构体和受体都在卵原细胞中表达，外周组织只有TGF-β 1 、TGF-β 2 和RⅠ而无TGF-β 3 和RaⅡ的表达。妊娠中期时，3种异构体和2种受体主要表达于卵母细胞，TGF-β 1 的含量较早期无明显变化，而TGF-β 2 、TGF-β 3 、R1和R2的含量增加;妊娠晚期时，3种异构体均表达于GC中，TGF-β 1 含量降低，其余与孕中期类似，R1和R2的同时表达只见于卵母细胞和GC中，这些细胞是发育阶段中TGF-β的靶细胞。TGF-β的3种异构体在人胚卵巢中的不同表达提示其在人胚发育中具有不同的作用。Levacher等 ［5］ 用免疫组化的方法做TGF-β在鼠胚分化卵巢中的定位研究，结果表明胚胎龄为13.5天时，性腺始基无TGF-β表达，从14.5天起和整个胎儿期，在一些卵巢体细胞中TGF-β 1 含量较高，TGF-β 2 含量较低，这些卵巢体细胞是GC的前体细胞，可转化为始基卵泡。此种表达也见于出生后第1天鼠的GC中，在年龄较大鼠的始基和原始卵泡的GC中，TGF-β 2 的含量保持不变，但TGF-β 1 含量下降，在其后的卵泡发育中，TGF-β 1 无表达，而TGF-β 2 仅少量保持在次级和小窦状卵泡的GC中，出生后第14天时，在卵泡膜间质细胞中TGF-β 2 含量为中等，而TGF-β 1 含量较多 ［6］ 。
3 TGF-β及其受体在胚胎卵巢发生过程中的作用
组织和器官的发生发育除受遗传因素的调节和影响以外，组织和器官本身产生的细胞因子等核外因素对自身的生长和发育也有很重要的作用，很多实验表明TGF-β和TGF-βR与胚胎各器官的发育密切相关。但其作用的机制目前也不是完全清楚，Heine等曾应用免疫组织化学的方法系统观察小鼠胚胎发育不同阶段及不同组织内TGF-β的分布特点，认为TGF-β与胚胎组织的发生和形态变化有关，特别是中胚层和外胚层组织 ［6］ 。人胎儿卵巢内也存在着卵巢局部的调控因素，TGF-β及其受体在胚胎卵巢的各个发育阶段也都有表达，因此TGF-β及其受体可能通过自分泌或旁分泌方式影响胚胎卵巢的发生和发育，其具体的调节机制不是十分清楚，TGF-β通过与其受体结合对卵巢的发育起作用，TGF-β通过跨膜的Ⅰ型和Ⅱ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体形成同源受体复合物，并使Ⅲ型受体活化，通过Smads（mother against dpp）通路传递信息。卵巢的发生是由体腔上皮、上皮下方的间充质和迁入的原始生殖细胞共同发育构成，卵巢的实质主要来源于间介中胚层和间充质组织，其中的原始生殖细胞是从远处迁移过来的。
3.1 TGF-β对于原始生殖细胞迁移的作用 卵巢中的原始生殖细胞是在胚胎的第4～6周时从近尿囊基部的卵黄囊壁上的原始生殖细胞系沿背侧肠系膜从背侧体壁迁移至未分化性腺形成区的 ［7］ 。关于原始生殖细胞（primitive germ cell，PGC）迁移机制，包括迁移起始时间、动力、方向和迁移终止等，涉及的因素很多，实验证明原始生殖细胞有迁向生殖腺的趋向，生殖腺嵴释放的趋化因子有引导生殖细胞的迁移作用，这是一种长距离的趋化机制 ［8］ 。近年研究表明，这种趋化现象可能与TGF-β 1 有关，TGF-β能诱导许多细胞的趋化，如在生殖腺嵴培养液中加入抗TGF-β 1 抗体，即可抑制其诱导作用，TGF-β 1 有促进合成细胞外基质（ECM）的作用，而后者可促使小鼠原始生殖细胞的迁移，其中以纤维连接蛋白（FN）的作用较显著，实验证明FN对两栖类 ［9］ 、鸟类 ［10］ 和哺乳类动物 ［11，12］ 的原始生殖细胞（PGCs）的迁移均有影响。离体实验也证实LN可促进PGCs的黏附作用 ［12］ 。现证实TGF-β 1 可促进FN和LN的分泌。Golin等（1990年）证实，TGF-β 1 对原始生殖细胞的趋向作用中，细胞可能具有TGF-β 1 活性特殊受体，该受体和ECM在迁移过程路线的识别中发挥作用，响应于1个信号梯度，重新组织细胞骨架，使细胞发生极化沿浓度梯度迁移 ［13］ 。
3.2 TGF-β对卵巢内原始生殖细胞继续发育的作用 当原始生殖细胞迁入生殖腺嵴后，随即在生殖腺嵴内继续分裂增殖形成卵原细胞克隆 ［7］ ，关于原始生殖细胞在生殖嵴内继续增殖分化的维持以及发生的减数分裂的启动因素并不十分清楚，可能与原始生殖细胞周围的各种生长因子有关，比如steel因子、白血病抑制因子（LIF）、EGF、b纤维蛋白原生长因子（bFGF）和TGF-β等，TGF-β 1 对PGCs有趋化作用，但对PGCs的增殖有负调节作用 ［14］ ，这种调节作用依TGF-β 1 的浓度而变化。Golin等认为如果体内生殖腺嵴释放的TGF-β 1 仅是为了用于趋化作用，则它必须低于抑制增殖所需要的浓度。实验也证明在早期和中期的胚胎卵巢中均有TGF-β及其受体的表达，表明TGF-β及其受体与原始生殖细胞的继续增殖有关。
3.3 TGF-β对卵泡细胞的起源和发育以及卵巢间质的作用 卵泡细胞又称为颗粒细胞，其起源问题争论也比较多，一般认为来源于生殖腺嵴的表面上皮，但是近年来Byskovhe和Zamboni等研究证实小鼠、田鼠、羊、水貂和恒河猴等哺乳动物胚胎的卵泡细胞是来自中肾分化的卵巢网，而非卵巢的表面上皮或未分化的间充质细胞。卵巢网是中肾小体和中肾小管细胞从卵巢背侧迁入的，形成上皮细胞索或小管，然后迁入卵巢内的卵巢细胞增殖形成卵泡细胞 ［15～17］ 。至于表面上皮在卵巢发生中的作用，有学者认为它向卵巢内增殖形成间质，使卵巢体积增大，并不参与卵泡的组成 ［7］ 。在卵巢的发生过程中，卵巢内各细胞产生的转化生长因子β可能作为一种信号分子介导了卵巢体腔上皮和间充质之间的相互作用，促进了原始卵泡的卵泡细胞的发生和卵巢间质的形成。
3.4 TGF-β与卵巢发育过程中细胞凋亡的作用 在胚胎卵巢的发育过程中，从人胚的第1个月起，原始生殖细胞、卵原细胞剧烈分裂增多，到第5个月其数目达高峰，这时胎儿的卵巢内生殖细胞高达600万个，随后生殖细胞不仅不再分裂，而且大量急剧退化消失先后凋亡，只有一小部分的生殖细胞长大，分化为初级卵母细胞 ［18］ ，近年来发现细胞 因子对凋亡的作用是多种多样的，有的是具有促进作用，有的是具有抑制作用，某些细胞因子可直接引起细胞的凋亡，TGF-β对细胞凋亡具有促进作用 ［19］ 。研究表明TGF-β为经典的促凋亡因子，可与SCF（体细胞因子）/LIF（白血病抑制因子）的通路相互作用，在胎鼠的发生过程中精确调节体细胞数。TGF-β能部分逆转SCF/LIF对卵原细胞和卵母细胞的抗凋亡作用，将其共同培养72h后，卵原细胞和卵母细胞只有原来的1/3 ［20］ 。
3.5 TGF-β对卵巢内激素分泌的调节 有研究表明在出生后的卵巢中发现在卵巢颗粒细胞中表达TGF-βm RNA ［21，22］ ，所以吕时铭等认为TGF-β起自分泌和旁分泌作用，是一重要的卵巢内调节物，参与卵巢激素的分泌调节，对卵巢功能起局部调节作用 ［23］ 。有实验表明，胚胎的卵巢内在20周以后也可出现存在FSH的结合点（FSH-binding）和LH（LH-binding）的结合点 ［24］ ，实验也已经表明雌激素受体ERα和ERβ在大鼠的卵巢中表现出不同的分布，ERα在胚胎上皮细胞、间质细胞和鞘膜细胞中均有表达，ERβ在颗粒细胞中有表达 ［25，26］ ，说明胚胎的卵巢内已经可以接受激素的刺激，卵巢的发生发育也受FSH和LH以及卵巢的影响，胚胎的卵巢可能以自分泌或旁分泌的方式分泌少量的激素来调节自身卵巢的发育以及原始卵泡的形成。这时的TGF-β也可能作为胚胎卵巢的内调节物之一，参与卵巢激素局部分泌的调节，从而参与卵巢的发生和发育。
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（编辑紫 吴）
作者单位:530001广西中医学院组胚教研室