生长因子（Growth Factors, GFs）：是一类调节微生物正常生长代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、嘌呤、嘧啶、生物素和烟酸等，有时还包括氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸在内；而狭义的生长因子一般仅指维生素。一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。存在于血小板和各种成体与胚胎组织及大多数培养细胞中，对不同种类细胞具有一定的专一性。通常培养细胞的生长需要多种生长因子顺序的协调作用，肿瘤细胞具有不依赖生长因子的自主性生长的特点。
1.血小板衍生生长因子（Platelet Derived Growth Factor, PDGF）由两个亚基组成。这些亚基链被称为A (18 kDa)和B (12-14 kDa)，具有高度同源性的肽序列，包括相同位置的8个半胱氨酸残基。PDGF的三种亚型，AA、BB同二聚体和AB异二聚体分布在不同的组织和细胞系中，表明这些亚型具有不同的功能。细胞表面可见两种类型的PDGF受体α和β，PDGFRα可以结合PDGD的A和B亚基，而PDGFRβ只能结合B亚基。PDGF（AA）结合αα，PDGF（AB）形成αα和αβ的二聚体，PDGF（BB）可以形成αα、αβ和ββ三种二聚体。这些二聚体PDGFR是活性形式。[1]
图1 血小板衍生生长因子亚型的加工和作用[2]
2.血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factors, VEGF）又称血管通透因子（Vascular Permeability Factor,VPF）是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子，包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盘生长因子（PIGF）。VEGF-A存在四种同种异构体。VEGF121、VEGF165、VEGF189和VEGF206是通过选择性mRNA剪接产生的。其受体主要分为3类VEGFR-1/Flt-1、VEGFR-2/Flk-1/KDR、VEGFR-3/Flt-4。这些肽对VEGFR表现出不同的亲和力。[3]
图2 VEGF成员及其受体
通常VEGF即VEGF-A是发育性血管发生、血管生成和祖内皮细胞分化的关键调节剂。VEGF-B在非新生血管形成的肿瘤中起作用。VEGF-C和VEGF-D在癌组织的新生血管和新生淋巴管的形成过程中起作用。VEGF-E也是一种潜在的新生血管形成因子，PIGF促进新生血管形成，使血管通透性增加。
3.表皮生长因子（Epidermal Growth Factor, EGF）是一种广泛存在于人或其它动物体内的小分子多肽，由50-60个氨基酸分子组成的肽链，链中含有6个半胱氨酸分子，半胱氨分子间形成稳定的双硫键，使整条肽链成为三个环联部分的活性物质。极微量即能强烈刺激细胞生长、抑制衰老基因的出现，延缓表皮细胞衰老。他通过与其受体（EGFR）胞外区（包括结构域I-IV）结合导致受体酪氨酸激酶二聚化[4]从而导致多种生物化学变化，细胞内钙水平上升，增加糖酵解与蛋白质合成，增加某些基因(包括表皮生长因子受体)的表达，最终导致DNA合成和细胞增殖。
4.成纤维细胞生长因子（Fibroblast Growth Factors, FGF）是存在于机体多种组织中的一类多肽生长因子。以两种密切相关的形式存在，即碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）与酸性成纤维细胞生长因子（aFGF）。FGF家族由22个配体组成，可与4个FGF受体（FGFR）相互作用。FGF/FGFR信号传导控制基本的细胞过程，例如细胞存活、增殖、迁移、分化、胚胎发育、器官发生、组织修复/再生和新陈代谢[5]。其名称源于它对成纤维细胞的明显促分裂作用，除此之外它对平滑肌、软骨、角质细胞和周皮细胞都有刺激增殖作用。又因它对肝素有很大的亲和力，故又称为肝素结合生长因子。FGF由血管内皮细胞合成，储存于细胞基底膜和外基质中。
5.胰岛素样生长因子（Insulin like Growth Factors, IGFs）IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-1、IGF-2)、两类特异性受体（IGF-1R和IGF-2R分别又称Ⅰ型受体，Ⅱ型受体）及六种结合蛋白组成。IGF-1R结构与胰岛素受体（Insulin receptor, Ir）相似，由α和β两个亚基构成α2β2四聚体的糖蛋白，α亚基是配体结合部位，β亚单位具有内在的酪氨酸激酶活性而无酪氨酸酶活性。IGFs及胰岛素（Insulin,Ins）对IGFs受体及胰岛素受体（Insulin receptor, Ir）亲和力大小顺序为：对Ir表现为Ins>IGF-1>IGF-2；对IGF-1R受体：IGF-1>IGF-2>Ins；对IGF-2R受体：IGF-2>IGF-1，而Ins与之无交叉反应。
IGF-1是一个有70个氨基酸的单链碱性蛋白，分子量7649Da，耐热。而IGF-2则为一含67个氨基酸的单链弱酸性蛋白，分子量为7471Da，对0.1%SDS稳定。两者70%以上同源，与人类胰岛素原的结构和功能约50%相似。
6.转化生长因子（Transforming Growth Factors, TGFs）是指两类多肽类生长因子，转化生长因子α和转化生长因子β。转化生长因子α是由巨噬细胞，脑细胞和表皮细胞产生，可诱导上皮发育。人类转化生长因子β有三个亚型TGF-β1，TGF-β2，TGF-β3，它们与TGF-βR1和TGF-βR2组成的共同受体复合物结合，在体外诱导类似的细胞内信号[6]。转化生长因子β（Transforming Growth Factor Beta, TGF-β）是一多功能蛋白质，可以影响多种细胞的生长、分化、细胞凋亡及免疫调节等功能。转化生长因子β受体是丝氨酸/苏氨酸激酶受体。其信号传递可以通过SMAD信号通路和/或DAXX信号通路。
7.结缔组织生长因子（Connective Tissue Growth Factor, CTGF）也被称为fisp12、CCN2，属于CCN家族，该家族共有Cyr61，CTGF和Nov三个成员。这个家族成员在氨基酸序列上有着高度的同源性，其蛋白质结构中包括：N末端的胰岛素样生长因子结合区（IGFBP）、血管性假血友病因子C型重复区（VWC）、血小板反应蛋白型重复区（TSP1）以及富含半胱氨酸的C末端结合区（CT）四个主要结构区域。最早于1991年从血清激活的NIH3T3细胞中被分离出来并命名为成纤维细胞诱导的分泌蛋白-12（Fibroblast-inducible Secreted Protein-12, fisp12）。“结缔组织生长因子"这个名字在同年被提出。CTGF最初被发现可以促进成纤维细胞的增殖、迁移、附着和胞外基质的形成。每个结构域可以与不同的蛋白质特异性结合，从而发挥不同的功能[7]（图3）。
图3 在外界刺激下CTGF相关的信号通路会被激活，导致CTGF转录和CTGF分泌。CTGF的IGFBP、VWC、TSP1、CT等四个不同结构域分泌后，可与多种物质相互作用，发挥生理功能。
8.角质形成细胞生长因子（Keratinocyte Growth Factor, KGF）是人体皮下的组织细胞分泌的一种碱性蛋白生长因子，能特异刺激上皮细胞的新陈代谢等生理过程，包括细胞的再生、分化和迁移等。它是人机体内自然存在的一种具有活性的可溶性蛋白质，由194个氨基酸编码组成，成熟KGF有163个氨基酸残基，其N端有一个糖基化位点在人体内主要由皮下组织分泌，并特异性的结合到上皮细胞表面的特异受体经过复杂的信号传递过程，启动上皮细胞内参与分裂生长的基因表达，从而刺激上皮组织的新陈代谢。
9.神经生长因子（Nerve Growth Factors, NGF）神经生长因子家族包括：神经生长因子、脑源性神经营养因子、神经营养素3、神经营养素4/5、神经营养素6和神经营养素7等，主要为前4种。NGF为神经生长因子家族中最主要的一类，在组织中主要以前体的形式存在，在颌下腺中加工形成成熟的NGF。其主要作用为营养神经，保护神经，促进神经再生，进行免疫调节，促进伤口恢复抑制肿瘤生长。
除此之外，生长因子还包括白细胞介素类生长因子（IL-1、IL-3等）、红细胞生长素（EPO）、集落刺激因子（CSF）等。
