促紅細胞生成素(EPO)是一種由腎臟近曲小管管周細胞和肝臟細胞合成的糖蛋白激素。腎臟是EPO生成的主要場所,大約90%的EPO由腎臟產生,而肝臟在胎兒期是主要的生成器官,出生后其生成量逐漸減少。在缺氧等刺激條件下,腎臟細胞內的缺氧誘導因子(HIF)被激活,這會啟動EPO基因的轉錄和表達,從而促進EPO的合成并分泌進入血液循環。
EPO分子由165個氨基酸組成的多肽鏈和糖基側鏈構成,其相對分子質量約為34kDa。糖基部分約占分子總質量的40%,糖基化修飾對EPO的穩定性、活性及體內半衰期起著至關重要的作用。多肽鏈折疊形成特定的三維空間結構,包含4個α-螺旋結構域,這些結構域與靶細胞表面的EPO受體(EPOR)特異性結合,從而發揮其生物學效應。
EPO 的生理功能
EPO(促紅細胞生成素)的主要生理作用是促進紅細胞的產生。它作用于骨髓中的紅系祖細胞,與細胞膜上的EPOR(促紅細胞生成素受體)結合,激活JAK2-STAT5等信號通路,從而促進紅系祖細胞的增殖、分化和成熟。同時,EPO還能延長紅細胞前體細胞的存活時間,減少其凋亡,最終導致外周血中成熟紅細胞數量的增加,提高血液的攜氧能力,維持機體的氧供平衡。除了調節紅細胞的生成,EPO還具有多種非造血功能。在神經系統中,EPO及其受體在腦和脊髓中廣泛分布,發揮神經保護作用,能夠減輕缺血缺氧性腦損傷、促進神經細胞的存活和修復;在心血管系統中,EPO可改善心肌細胞的功能,減少心肌梗死面積,促進血管新生;此外,EPO還參與調節免疫功能,在炎癥反應和免疫應答過程中發揮一定作用。