مروري كلي بر مسيرهاي تنظيمي احساس اكسيژن محيطي و ريزمحيطي توسط عوامل القا شده به ‌وسيله‌ي هيپوكسي (HIF)

A Comprehensive Review on Environmental and Microenvironmental Oxygen Sensing Pathways Mediated by Hypoxia-Inducible Factors (HIFs)

كمبود اكسيژن يا هيپوكسي، مي‌تواند كمبود اكسيژن محيط بيرون از بدن (حس شده توسط سلول‌هاي ريوي) يا كمبود اكسيژن ريزمحيط‌هاي دروني بدن (حس شده توسط ساير سلول‌هاي بدن همچون سلول‌هاي سرطاني) را شامل گردد. پاسخ سلولي به نوسانات اكسيژن به ‌طور عمده توسط عوامل القا شده به ‌وسيله‌ي هيپوكسي (Hypoxia-inducible factors يا HIFs) ميانجي‌گري مي‌شوند. به طور كلي، اولين اندام كه بعد از هر دم كه باعث دميدن اكسيژن محيط به داخل و تماس با آن مي‌شود، ريه مي‌باشد. با اين وجود، هنوز مسيرهاي تنفسي شناخته‌ شده‌ي Hif براي احساس اكسيژن محيطي در ريه بسيار محدود است. از اين رو، در اين مقاله‌ي مروري، ابتدا نقش ايزوفرم‌هاي HIF1 و HIF2 در عروق و برونش‌هاي ريوي (مشتمل بر سلول‌هاي عضله‌ي صاف و اندوتليال عروق و سلول‌هاي اپي‌تليال برونشيال ريوي) و پاسخ‌هاي آن به ناكافي بودن اكسيژن محيطي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. سپس، به بررسي نقش HIF در احساس اكسيژن ريزمحيطي (داخلي) در سلول‌ها و بافت‌هاي غير ريوي همراه با كليه‌ي مكانيزم‌هاي مولكولي درگير در آن سلول و بافت‌ها پرداخته مي‌شود. آن گاه، از بين كليه‌ي سلول‌هاي درگير در مسيرهاي احساس اكسيژن ريزمحيطي، به طور ويژه‌اي به تومورها و سلول‌هاي سرطاني و سلول‌هاي بنيادي سرطاني و نقش دقيق‌تر مولكول HIF در اين سلول‌ها و بافت‌ها اشاره مي‌گردد.

Oxygen deficiency, referred to as hypoxia, can be divided into two categories of environmental (exogenous) which is sensitized by respiratory cells, and microenvironmental (endogenous) responses by other cells in the body, like cancer cells. Cell responses to oxygen fluctuations are mediated by hypoxia-inducible factors (HIFs). Lung is known as the first organ that encounters the exogenous and environmental oxygen after breathing. However, data are limited for HIF respiratory pathways of environmental oxygen sensing inside the lung cells. Thus, we evaluated the role of both HIF-1 and HIF-2 isoforms in environmental hypoxia sensation by pulmonary vascular and bronchial cells. Then, we introduced the role of HIFs in microenvironmental and endogenous oxygen sensation in tissues and cells other than respiratory cells as well as all of involved molecular mechanisms in those non-lung cells and tissues. Next, a detailed emphasize was put on the strict role of HIF molecule in tumor cells and cancer stem cells.