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低氧诱导因子

低氧诱导结合蛋白

低氧诱导因子， HIF-1是低氧诱导结合蛋白，是一种碱基—螺旋—环袢—螺旋PAS（过碘酸-希夫(PAS)显色法可以使卵清蛋白显红色）异二聚蛋白质，有α 、β两个亚基构成。

简介
【名称】低氧诱导因子
【英文】Hypoxia-inducible factor，HIF-1
【发现】1994年由Semenza等发现。
【起源】HIF-1源于1890年Viault高山滑雪后红细胞数量增多，1994年由Semenza等发现，缺氧刺激肾脏分泌红细胞生成素（erythropoietin，EPO）基因表达时一种DNA结合蛋白，广泛存在于慢性缺氧细胞中，结合点位于Epo的3’端增强子第一部分，由50个左右核苷酸组成。故取名低氧诱导因子。
【家族成员】a和b亚单位同属basic—helix—loop—helix基因序列和PAS蛋白家族，其中a亚单位有三种，分别为HIF-1a1、HIF-1a2和HIF-1a3，β亚基一种HIF-1β。HIF-1的bHLH区含有DNA结合区和HLH原发二聚体界面，PAS区由约300个氨基酸残基组成，含有PAS-A和PAS-B两个半保守重复区，PAS区与HLH区共同形成继发二聚体界面。除HIFa外，HIFb也可与其他许多bHLH/PAS蛋白形成具有转录活性的异源二聚体。HIFa1和HIFa2的生物化学性质非常相似，识别同样的DNA结合区，但各自具有独特的生物学效应。如胚胎发育过程中，HIFa1调节血管生长，HIFa2则调节儿茶酚胺的生成。
综述
可以认为HIF-1是诱导低氧基因和修复细胞氧内环境的一核心调节因子。氧直接与氧感受器相互作用与线粒体呼吸无关，保持氧感受器处于失活状态；氧减少时氧感受器激活一种信号，经蛋白磷酸化及/或氧化还原，导致HIF-1/β表达升高，复氧后减少。含血红素的蛋白质参与氧的感受和信号发送。缺氧时或某些氧化应激都可以为低氧诱导提供信息。虽然所有细胞都有同样的通路，但是每一细胞的反应终点却不相同。因此，低氧时大多数细胞诱导酵解基因和各种血管发生因子，但肝脏和肾脏诱导EPO。现在对低氧诱导基因表达机制了解甚少，低氧时HIF-1表达增强只是个现象，背后的“凶手”还有待查明。由此诱发的基因表达似乎是为了或能增加缺氧组织氧供或能降低氧耗，维持内环境稳定。但是持续增多坏处多多，糖酵解加强，线粒体代谢减弱；红细胞增多，血液增稠；血小板曾多，血栓易形成；内皮素、白介素、Hela细胞（子宫癌细胞）……弊多利少。如何确保血氧通畅，提高缺氧环境/状态下的耐受能力至关重要。
参考文献：吕国蔚.崔绣玉.高翠英.邵国.缺氧预适应：一种缺氧防治的新理念与新策略〔M〕北京大学医学出版社.2005.1
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