Nature:通过控制血管生长来开发治疗癌症等多种疾病的新型疗法

正最近,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自耶鲁大学的研究人员通过研究揭示了如何通过控制血管发育来帮助开发治疗心血管疾病以及癌症的新型疗法。正常的血管生长会被诸如生长因子等蛋白质或激素所调节;在本文研究之前,研究人员并不清楚特殊的生长因子家族(FGFs)在调节血管生长发育过程中所扮演的角色,为了进行深入研究,研究者Michael Simons及其同事对工程化小鼠进行研究,他们对小鼠进行遗传工程化操作,使其血管内皮中缺少FGF信号。     

载脂蛋白A-Ⅰ结合蛋白介导胆固醇流出调控血管新生

胆固醇流出在维持细胞正常结构和功能中发挥着关键的生理作用,然而其在调节血管新生中的作用一直未明. 近日,美国加州大学医学院的研究人员发现（Nature, 2013,498:118-122), 载脂蛋白A-I结合蛋白（apoA-I binding protein,AIBP）介导的内皮细胞胆固醇流出在调节血管新生中起着关键的作用. 研究者在小鼠离体主动脉和斑马鱼的血管新生实验中发现,AIBP和高密度脂蛋白（high density lipoprotein, HDL）协同调控胆固醇流出,抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）刺激的血管新生.     

MicroRNA-126(miR-126)对血管调节的分子机制

脉管系统的结构,维护及重塑的精确调节对于血管的正常发育,组织损伤的应答和肿瘤的生长都是必不可少的。最近,越来越多的研究报道了非编码的RNAs,又叫做microRNAs调节内皮细胞对血管原刺激的应答反应。在体内,维持血管内皮细胞和血管的完整性方面miR-126是一种重要的血管生成信号调节因子。miR-126通过负性调控血管生长因子促进血管发生反应,这些血管因子包括血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)。因此,miR-126表达的靶向作用也许对于血管过多或缺乏引起的相关疾病开辟了一种新的治疗方法,这些发现也证实了单一miRNA能够调节血管的完整性及血管生成,为调整血管的形态和功能提供了一个新的靶点。本文就当前miR-126对血管的调节及分子机制进行综述。     

串珠素调节血管生成的研究进展

细胞外基质的主要硫酸肝素类蛋白聚糖串珠素通过与血管壁细胞、生长因子和细胞外基质相互作用而调节血管生物学行为,最新研究发现串珠素参与血管生成的调节,其在新生血管形成与功能完善中的作用开始受到关注,本文简述串珠素在血管生成中的作用。     

VEGF和EGFL在骨血管生成中的作用

骨血管分布密集且广泛,在骨的生长发育中,骨血管不仅提供必需的氧和营养物质,而且通过调节各种骨细胞和血管细胞间的相互作用,为骨形成提供必要的刺激信号。大量研究表明,局部血管的变化与许多骨疾病的发展密不可分。骨血管生成过程中受大量因子的调节,该文主要对血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和表皮生长因子样家族成员[epidermal growth factor(EGF)-like family members,EGFL]在调节骨血管生成中的作用作一综述,旨在为相关骨疾病的治疗提供理论基础。     

一氧化氮对小鼠胚胎围植入期子宫VEGF及其受体表达的调节

为研究NO在胚胎植入中的作用机理 ,本文采用子宫角注射、原位杂交及Westernblot方法研究了一氧化氮 (NO)在小鼠胚胎植入过程中对血管内皮生长因子 (VEGF)及其受体表达的调节。受试小鼠于妊娠第三天 (D3 )在一侧子宫角内注射一氧化氮合酶 (NOS)抑制剂N 硝基 L 精氨酸甲酯 (L NAME)或者L NAME与NO的供体硝普钠 (SNP)合用 ,另一侧子宫角为对照侧 ;收集并分别检测了D5,D6和D7天小鼠子宫中VEGF及其受体mRNA和蛋白的表达情况。结果显示 :与对照侧相比 ,L NAME处理后小鼠胚胎围植入期子宫中VEGF及其受体mRNA的表达有不同程度的下降 ;对VEGF及其受体蛋白表达水平检测表明 ,抑制的NO产生也使VEGF及其受体蛋白在小鼠围植入期子宫中的表达有不同程度的降低。当NOS抑制剂和NO的供体SNP同时注射小鼠时 ,VEGF及其受体mRNA和蛋白表达都恢复到正常水平。以上结果表明 ,在小鼠胚胎植入中NO可通过调节VEGF及其受体的表达参与血管新生 ,从而对胚胎植入起到调节作用     

血管内皮生长因子受体信号转导通路与肿瘤血管生成

血管内皮生长因子是促进血管生成的重要调节因子.它能促进内皮细胞增殖、迁移,阻止内皮细胞凋亡、管腔网状结构退化,增加血管渗透性.所有这些作用都是通过血管内皮生长因子受体信号转导通路实现的.它们在肿瘤血管生成、肿瘤生长中起着重要的作用.以血管内皮生长因子受体信号转导通路为靶点是开发肿瘤血管生成抑制剂的理想策略.     

cgVEGF164基因对小鼠毛囊生长的影响

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)是一种二聚体糖蛋白,能够诱导毛囊血管内皮细胞的增殖和迁移,调节毛囊周围毛细血管生成,进而影响毛囊的生长发育。已知cgVEGF164是绒山羊VEGF-A基因的一种主要剪接变体,但cgVEGF164基因是否具有调控毛囊生长发育的作用目前尚不清楚。为初步探究cgVEGF164基因对毛囊生长的影响及其机制,本研究通过原核显微注射制备cgVEGF164转基因过量表达小鼠。通过HE染色法比较转基因小鼠和非转基因对照小鼠毛囊的直径和密度,利用WesternBlot检测小鼠背部皮肤中信号蛋白ERK1/2、AKT1、LEF1的磷酸化水平。本研究成功获得5只阳性cg VEGF164转基因小鼠(雌雄比为4:1,阳性率8.5%);与非转基因对照小鼠相比,转基因小鼠毛囊直径增大、密度增加;经检测转基因小鼠中ERK1/2、AKT1、LEF1的磷酸化水平均上调。结果表明,cgVEGF164基因具有促进小鼠毛囊生长的作用,推测该功能可能与cgVEGF164影响ERK1/2、AKT1和LEF1等信号蛋白的磷酸化有关。     

缺氧诱导血管新生机制的研究新进展

缺氧是机体在缺血、肿瘤等病理因素或高原环境下局部或整体出现的一种内环境状态。大量的研究表明,缺氧可以诱导相应组织血管新生。近年来,我们已逐渐认识到,缺氧可以通过调节几种生长因子的表达以及炎症介质的直接或间接作用促进血管的新生,其中又以血管内皮生长因子(VEGF)及其受体的研究较为深人。对于这些机制的研究,为临床治疗缺血或肿瘤性疾病以及研究高原习服等问题提供了有价值的参考。     

生长因子受体阻断肿瘤扩散

Helsiniki大学所做的小鼠实验研究表明,一种与血管发生有关的蛋白质溶液可能通过淋巴系统防止肿瘤扩散。这种蛋白质被称为血管内皮生长因子受体3(VEGFR—3),两种分子VEGF—C、VEGF—D能与此受体结合,因而激发新的淋巴管生成。这在肿瘤的生长中是一个关键步骤,因为肿瘤是富有血管和淋巴管的。     

肌肉因子新成员:血管内皮生长因子B

血管内皮生长因子B(vascular endothelial growth factor-B,VEGFB)是血管内皮生长因子家族成员,在体内代谢旺盛的组织和细胞大量表达,尤其在骨骼肌的慢肌纤维。机体营养状况、运动训练调节VEGFB的mRNA表达。其通过分布于血管内皮细胞上的受体VEFG受体1和NRP1,上调脂肪酸转运蛋白的表达,刺激骨骼肌脂肪酸摄入,导致脂肪的异位沉积,参与胰岛素抵抗的发生。此外,VEGFB与心肌缺血性疾病及神经性退行性疾病的发生密切相关。本文将着重对其新发现的生物学功能及病理生理意义进行综述。     

细胞外基质、基质水解酶与血管钙化

血管钙化常见于动脉粥样硬化、糖尿病、慢性肾功能衰竭及衰老的血管.近年来的研究证实血管钙化的发生是一种类似于生理性矿化的主动调节过程,而非单纯的钙磷的被动沉积.血管细胞外基质是血管的主要组成成分,对血管起支持、保护作用,且与血管壁细胞相互作用影响其粘附、增殖、迁移、分化等功能,同时又是各种生长因子和细胞因子的储存库.目前的研究显示,在血管钙化过程中细胞外基质的组成和表达可能发生了变化,并参与了对钙化进程的主动调节.基质水解酶可能通过基质降解依赖或非依赖的机制,在钙化的发生发展中起到重要作用.本文主要综述了在血管钙化过程中细胞外基质的变化及其对血管钙化的作用,以及基质水解酶对血管钙化过程可能的影响.     

Dicer及其miRNAs是血管平滑肌细胞分化和增殖所必需的基因和调节因子

为了研究Dicer及其所产生的miRNAs在血管平滑肌细胞(VSMC)中的作用,本研究采用条件性基因打靶法敲除了小鼠VSMC中的Dicer外显子23,通过采用连续性剖检妊娠小鼠法、病理组织学、免疫荧光、PCR、Western blot和实时PCR等技术对条件性敲除Dicer(Dicer c KO)胚胎的血管病变和VSMC中的Dicer、miRNAs和信号转导通路蛋白变化进行了详细研究.结果发现,在培育条件性敲除Dicer小鼠的过程可产生三种不同基因型小鼠,即野生型、杂合型和纯合型(Dicer c KO)小鼠.其中野生型和杂合型小鼠出生后无明显临床异常,而Dicer c KO小鼠却死于腹中而不能出生.Dicer c KO胚胎在胚胎发育的第12.5天(E12.5)就出现发育迟滞变化,在E14.5,皮肤、骨骼肌和肝脏的血管极度扩张、血液淤滞和广泛的弥漫性出血,在E15.5死亡.Dicer c KO胚胎血管壁的病变于E13.5即出现,主要表现为血管中膜的VSMC排列不整,增生减少;E14.5血管壁变薄、塌陷,管腔不规则,细胞增生明显减少;E15.5血管壁的结构完全破坏,细胞增生停止,血管壁的屏障作用破坏,通透性增强,向外渗血.在胚胎发育的E14.5,VSMC标志性基因的表达明显下调,VSMC中大部分受检miRNAs的表达也明显降低,磷酸化的信号转导通路蛋白,即细胞外信号调节激酶和蛋白激酶明显衰减.研究证明,Dicer是血管发育所必需的基因,它可通过控制mi RNA产生和成熟来调节VSMC标志性基因的表达,借以促进VSMC的增殖与分化,保障血管壁结构的完整.     

肿瘤血管新生的数值模拟

利用Overture开发肿瘤血管新生模型的计算程序,使用有限差分法模拟肿瘤血管新生过程中,血管内皮细胞在细胞间基质中的增生和迁徙,阐明了血管内皮生长因子和血管新生因子的调节机制.针对三种调节因子的不同组合下的模型进行数值模拟,对比说明三种因子在肿瘤血管新生中的不同作用.模型计算结果与病理学现象实验一致.     

质粒治疗肢体动脉闭塞性疾病的安全性分析

肢体动脉血管闭塞性病是一种严重危害人类健康的疾病,许多病人最终要截肢,基因治疗为这类患带来了希望。利用肝细胞生长因子促进血管生成的作用,采用质粒作为载体对大鼠和故事片诉下肢动脉闭塞疾病模型进行治疗,效果良好。为探讨基因治疗的安全性问题,用绿色荧光蛋白报告基因研究质粒在体内的分布和表达,方法简便。通过制作冰冻切片观察绿色荧光蛋白在小鼠体内的表达情况发现局部注射质粒不会造成全身性扩散,表明该方法安全。     

小鼠胚胎干细胞体外分化形成新生血管的实验研究

目的探讨小鼠胚胎干细胞(ES)在体外向内皮细胞(ECs)分化并形成新生血管的条件及特点。方法分别建立二维和三维小鼠ES细胞分化体系,对分化细胞行血小板内皮细胞粘附分子(PECAM-1)免疫荧光染色和DiI-乙酰化低密度脂蛋白(DiI-Ac-LDL)标记,观察ECs分化及血管形成特点。结果在二维分化体系,ES细胞在无外源性生长因子存在的条件下可自发向ECs分化,ECs主要定位在分化细胞密集处,分化表现为:ECs呈集落样生长,不形成网状结构;ECs互相连接形成网状结构,PECAM-1免疫荧光染色证实为ECs网。在三维的悬浮拟胚体培养体系,ECs的分化不依赖于外源性生长因子,分化表现为条索状结构、管腔样结构及排列紊乱的细胞团三种形式。对该拟胚体的冷冻切片进行的三维图像重构显示,拟胚体中有大量的血管网形成。在三维的Ⅰ型胶原培养体系中,ES形成的拟胚体表现为出芽式血管新生,这一过程依赖于外源性生长因子混合物。结论在二维和三维ES细胞分化体系中,ECs分化及新生血管形成过程与体内相似,表现为血管生成和血管新生两种形式,因此可作为研究血管发育机制的理想模型。     

VEGF诱导血管新生的新通路

缺血后血管新生是缺血组织血流再灌和损伤修复的关键环节。血管新生是一个涉及内皮细胞增殖、迁移和成管的复杂过程,需要多种生长因子和信号通路的参与,其中最重要的信号分子之一就是VEGF。最近,北京大学学者的研究提示,Grb-2相关接合子1(Gab1)在缺血和VEGF诱导的血管新生过程中起重要作用。这为完善血管新生的细胞内信号通路提供了新的证据。研究者发现,内皮细胞特异性敲除Gab1(EGKO)小鼠表现出肢体缺血后血管新生严重受损。分离EGKO小鼠内皮细胞体外培养同样发现,较对照组小鼠而言,基因敲除小鼠内皮细胞对VEGF诱导成管的敏感性降低,Matrigel plug assay和aorticrings assay得到一致结果。以上结果说明EGKO小鼠血管新生能力受损。研究者进一步探究其分子机制,发现在Gab1缺失     

血管生长抑素在小鼠胚泡中的调节作用

血管生长抑素（angiostatin,AS）是一种新血管生成的抑制蛋白,它可以有效抑制内皮细胞的增殖、迁移和管状形态的产生,是肿瘤转移的有效抑制剂.肿瘤转移和胚胎植入具有惊人的相似性,AS对小鼠胚胎植入是否有作用迄今尚无报道.采用体外培养、RT-PCR和蛋白质印迹等多种方法研究了AS对小鼠胚泡中血管内皮生长因子（VEGF）及其受体KDR、基质金属蛋白酶(MMPs)及其组织抑制剂(TIMPs)的影响.研究显示,AS下调了VEGF及其受体KDR、MMP-2和MMP-9的表达,而上调了TIMP-1和TIMP-2的表达.应用整合素αVβ3的特异性抑制剂Echistatin与AS共同处理胚泡,结果显示,Echistatin减弱了AS对MMP-2的下调作用及对TIMP-2的上调作用.以上结果提示：AS可能通过与整合素αVβ3相互作用调节胚泡中VEGF、MMPs和TIMPs的表达,从而影响胚泡的植入过程.     

中药促缺血心肌血管新生机制研究进展

中药在缺血性心脏病的治疗方面具有重要作用,能够缓解症状并改善预后,促血管新生可能是其发挥作用的机制之一。已证实通过促进血管新生,可使心肌梗死面积缩小,减少细胞坏死和凋亡,改善心功能等,但其机制尚需进一步明确。目前中医药在促进梗死心肌血管新生研究方面已经取得了一定的成果,研究发现,大量中药单体、方剂及中成药具有促进血管新生作用。随着对中药促血管新生研究的不断深入,其机制的研究亦愈趋广泛,已深入到细胞及分子水平:涉及骨髓干细胞,促进血管生长的因子及其受体(血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等),抑制血管生长的因子(血管抑素、内皮抑素)及Akt/NOS/NO等通路。本文就相关研究回顾中药对缺血心肌血管新生影响并对机制进行探讨。     

衰老巨噬细胞中IL-10激活的STAT3信号促进病理性眼球血管生成

正固有免疫系统参与调节血管生成,在发育和衰老相关疾病中至关重要。在衰老相关黄斑病变中,观察到的病理性血管新生可导致眼盲。本文作者用不同年龄和遗传背景的小鼠研究了巨噬细胞衰老相关的极化和血管新生功能,发现IL-10(白细胞介素-10)和其下游STAT3信号活性是眼睛中巨噬细胞衰老表型的调节关键。衰老小鼠眼睛中IL-10水平上升。已有的研究证明衰老导致巨噬细胞从M1向M2型转换。研究者比