Wnt5a及其信号通路与血管新生的研究进展

Wnt5a是Wnt蛋白家族中的成员之一,在细胞成熟、胚胎发育等过程中发挥着重要作用。研究表明Wnt5a的表达调控及其信号通路与血管新生密切相关,并且在血管新生性相关疾病中发挥了重要作用。本文从Wnt5a与其相关信号转导通路对血管新生的影响以及分子机制等方面进行阐述和展望,旨在为以Wnt5a为靶点进行血管新生性疾病的防治提供理论依据。     

Notch和Wnt信号通路在血管形成中的协同调控作用

Notch和Wnt信号通路能够调控细胞的分化、增殖、迁移和粘附等多种行为,在胚胎发育、干细胞分化及肿瘤生长等方面发挥多样性的调控作用.血管形成过程中的典型事件包括尖端细胞(tipcell)和柄细胞(stalkcell)分化、柄细胞增殖、内皮细胞迁移和粘附、血管重塑以及动静脉分化等.本文对Notch和Wnt信号通路在血管形成不同阶段的功能作一综述,以期描述Notch和Wnt是怎样在分子水平上协同作用进而调控血管的形成.从两条信号通路的分子水平及复杂信号网络中众多成员协调作用的角度了解血管形成的机制,对于调整肿瘤等涉及血管形成的相关疾病的治疗策略具有一定意义.     

血管内皮细胞生长因子研究进展

从不同侧面阐述了血管内皮细胞生长因子（VEGF）在新生血管形成中的作用.VEGF诱导新生血管形成,具有血管渗透性,是新生血管形成的主要调控者之一.VEGF mRNA不同剪接,形成5种VEGF变异体(isoform)即VEGF121-206.VEGF诱导新生血管的调控过程、拮抗VEGF成为大家竞相研究的领域.     

内皮细胞靶向的可溶性人源Delta-like 4抑制生理性与病理性眼部血管新生

Notch信号通路在血管新生过程中具有重要作用,是治疗病理性血管新生的关键靶标.Notch信号通路的激活与抑制均可阻抑血管新生,但由于体内长期抑制Notch信号通路会导致血管瘤等严重毒副反应,通过激活Notch信号抑制新生血管形成可能更具临床应用价值.然而,目前缺乏可在体内高效活化Notch信号通路的Notch配体.在众多的Notch配体中,Delta-like4(Dll4)特异性表达于血管内皮组织,对血管新生具有关键调控作用.本研究表达并纯化了新型可溶性人源Notch配体h D4R,其由人源Delta-Serrate-Lag-2片段和内皮细胞靶向的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)基序组成.实验证实,h D4R可通过其RGD基序与内皮细胞结合,并可有效激活内皮细胞中的Notch信号.平面管腔形成实验和微球萌出实验显示,h D4R能在体外显著抑制血管新生.更为重要的是,h D4R能在体内有效抑制新生鼠视网膜血管新生和激光诱导的脉络膜新生血管形成.综上所述,本研究发明了一种能显著抑制体内外血管生成的可溶性Notch配体h D4R,为治疗过度血管新生性相关疾病提供了新的手段.     

巨噬细胞外泌体在增殖性糖尿病视网膜病变中的研究进展

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)是糖尿病患者最常见的微血管系统并发症之一，是视力丧失的主要原因。增殖性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy, PDR)是DR的终末期表现，其主要的病理生理学特征是视网膜新生血管形成(retinal neovascularization, RNV)。但PDR现有治疗方式存在局限性。外泌体作为细胞间沟通交流的重要使者，其携带的非编码RNA和生物活性蛋白质等重要信号分子，通过影响血管内皮细胞的增殖和迁移，在RNV中发挥关键作用。巨噬细胞是一种多功能调节细胞，越来越多的研究表明巨噬细胞外泌体在调控新生血管形成中起重要作用。该文就巨噬细胞外泌体在增殖性糖尿病视网膜病变形成中的作用与机制研究进展进行综述。     

Hedgehog信号通路在胚胎发育过程中的调控作用

Hedgehog信号通路首次在果蝇体内被发现,进化上呈高度保守状态。该通路在胚胎发育、机体组织器官的形成过程中发挥了重要作用,它的异常调节会导致一系列严重的疾病。本文主要就Hedgehog信号通路对神经系统、骨骼系统、消化系统、肺、颅面部发育的调控作用作一综述。     

血管发育相关microRNAs的研究进展

脊椎动物血管系统的发育是一个极其重要且复杂的过程。MicroRNAs在转录及转录后水平对基因表达起调控作用,参与了诸多重要的生理、病理过程。MicroRNAs主要在血管平滑肌细胞和血管内皮细胞的发育调控中发挥着重要作用。本文归纳了近年来有关microRNAs在血管发育中的研究进展,着重阐述了miR-126、miR-17/92家族等在血管内皮细胞中的调控作用机制,以及miR-143/145家族、miR-21等在血管平滑肌细胞中的调控作用机制。本文还对microRNAs在血管发育中作用的研究前景作了展望。     

Slit/Robo信号在血管新生中的功能研究

分泌型糖蛋白Slit及其受体Roundabout(Robo)最初是作为一类重要的发育中神经元轴突导向分子而被发现的。目前为止对Slit/Robo信号对神经系统发育过程中轴突吸引或排斥的导向功能研究比较多,而对在发育中生长方式与其非常相似的血管发生过程中研究比较少。现有研究提示两者在发育过程中可能存在共同的信号调控机制,是Slit/Robo信号通路在血管新生中充当着重要的角色。该文就Slit/Robo信号对血管内皮细胞迁移的调节、对血管新生的作用及其可能介导的信号通路进行综述,以期进一步推动Slit/Robo信号通路在血管发生中的研究。     

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。     

血管新生的形成及其与疾病的相关性研究进展

血管新生是一种由体内产生的某些生物分子严格控制的,以原有血管系统为基础,从血管外膜再发展出新的毛细血管网,从而形成一个完整血流供应系统的正常和复杂的生理过程。血液构成胚胎发育的第一个器官,供应着组织机体内所需的各种营养物质。因此一个成熟,完整,复杂而有序的血管脉络系统是生命机体平衡的前提与基础。生理性血管新生,是由体内多种细胞,激活因子和抑制因子共同参与的一个高度动态平衡的过程,其在胚胎发育,伤口愈合和侧支循环形成改善器官灌注中起着至关重要的作用。然而,近年来国内外的研究比较关注,异常加速或病理性的血管新生。科学研究表明,这种失常,不受控制的血管新生不仅可以促使机体炎症反应的发生,同时也参与体内多种恶性疾病和心血管疾病的发生,包括实体肿瘤,动脉粥样硬化,以及致盲性视网膜病变等疾病。因此,本篇综述主要阐述了血管新生的基本形成过程,及其与主要相关疾病的关联,并结合目前国内外的研究报导,对其治疗前景作出展望。     

新生血管生成模型及应用

新生血管生成包括血管发生和微血管生成。微血管生成也称血管新生,在胚胎发育、正常生理和病理生理过程中均发挥重要作用。近年来研究发现,肿瘤、糖尿病视网膜病变和风湿性关节炎等疾病的发生发展均与新生血管生成有关,而抑制血管生成已成为治疗这些疾病的有效策略。建立新生血管生成模型对研究该类疾病的分子机制和研发相关的治疗药物有极其重要的价值。为此,我们简要综述近年来新生血管生成模型及其应用进展。     

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     

骨桥蛋白在肿瘤血管形成中的作用

骨桥蛋白(osteopontin OPN)是一种糖基化磷酸蛋白,许多肿瘤都可以分泌和表达.大量研究显示:OPN在恶性肿瘤转移播散过程中发挥重要作用.而新生血管形成是肿瘤转移进展过程中非常重要的步骤.OPN与肿瘤新生血管关系密切,癌组织中OPN的高表达与肿瘤微血管密度相关.OPN与许多血管形成因子相互影响协同促进血管形成.OPN通过与整合素和CD44受体结合的细胞信号通路作用于血管形成的重要参与者内皮细胞,影响其增殖,迁移,粘附,趋化,凋亡等生物学特性,并降解细胞外基质为内皮细胞在局部组织中延伸形成血管提供基础.最近的研究也显示OPN可以在血管干/祖细胞水平调节其增殖功能,从而影响肿瘤血管新生.本文将对OPN分子结构,OPN在肿瘤血管形成中所起的作用及相关机制进行综述.     

内皮联蛋白在血管生成中的调控机制及作用

机体新生血管的形成和稳态的维持是保证组织细胞正常生命活动的重要基础。参与血管生成这一生理过程的因子众多,血管生成机制复杂,该过程的异常与血管疾病、肿瘤和癌症的发生密切相关。内皮联蛋白(endoglin,ENG)是一种主要在内皮细胞上表达的I型跨膜糖蛋白,其作为转化生长因子β家族的辅助受体在调控血管生成与稳态中发挥着重要作用。随着基质金属蛋白酶14(matrix metalloproteinase 14,MMP14)、整合素、血管生成性糖蛋白LRG1(leucine-rich alpha-2-glycoprotein-1,LRG1)、G蛋白信号调节体-G alpha相互作用蛋白C端(GAIP interacting protein C-terminus,GIPC)等越来越多与ENG具有相互作用的蛋白质被鉴定出来,关于ENG调控血管生成的分子机制的研究已有了一定的进展,但各个蛋白质之间错综复杂的调控网络仍有待探究和梳理。阐明ENG及其互作的蛋白质的特征、对信号传导的影响和对血管生成的贡献,对于理解机体在生理、病理条件下如何精细、有序地调控血管生成至关重要,且对于相关疾病的临床治疗手段的研究具有重要意义。本文系统总结了ENG与TGF-β及非TGF-β家族相关蛋白质的互作及在调控血管生成中的作用,并对未来ENG相关研究方向做出展望,以期为研究ENG在相关血管疾病中的机制提供分子层面的指导。     

伊马替尼在斑马鱼血管和神经发育过程中的作用研究

目的利用斑马鱼胚胎透明便于活体成像的优势,研究伊马替尼在斑马鱼血管和神经发育过程中的作用。方法首先利用野生型斑马鱼胚胎检测伊马替尼对血管和神经早期发育阶段斑马鱼胚胎的安全浓度范围。在此浓度范围内对标记血管系统的转基因斑马鱼胚胎进行伊马替尼处理,并对血管和神经细胞共标的斑马鱼进行伊马替尼处理研究其对血管新生抑制的同时对神经元的影响。初步探讨伊马替尼抑制血管新生的分子机制。结果伊马替尼浓度低于100μg/m L对斑马鱼胚胎发育无致死作用。在此浓度范围,伊马替尼显著抑制斑马鱼节间血管(intersegmental vessel,ISV)的发育,包括ISV的腔化过程及内皮细胞的增殖。此外,伊马替尼对斑马鱼运动神经元及神经元前体细胞的发育过程无显著影响。并且,基因表达分析显示伊马替尼能够显著抑制vegfr2和pdgfrαmRNA表达。结论伊马替尼通过调控VEGF和PDGFR信号途径抑制斑马鱼血管新生。     

肿瘤细胞外泌体对肿瘤血管新生的调控作用

外泌体可将其内容物蛋白质、脂类、RNA、循环DNA等生物活性分子由供体细胞转运至受体细胞,对细胞与细胞间的通讯发挥重要调控作用。肿瘤细胞可以主动释放包括外泌体在内的胞外囊泡进入周围微环境。血管为肿瘤的生长提供氧气和营养物质,因此血管新生是肿瘤生长所必需的。研究发现,蛋白或非编码RNA在不同肿瘤细胞衍生的外泌体中存在特异性表达的现象。肿瘤外泌体将其内含的非编码RNA以及蛋白转运至内皮细胞,上调促血管新生因子的表达,进而提高内皮细胞的活性,促进其增殖、迁移和管腔形成。     

血管平滑肌细胞的分化与血管内壁的构建

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的发育与血管壁的构建是目前相关领域中的重要学科前沿．国内外同行的工作多集中在血管发育初始阶段内皮细胞及其前体细胞在血管新生中的作用、调节因素及生物学机制．VSMCs参与血管壁早期构建,特别是VSMCs的募集与分化机制已经成为血管新生研究中的一个新领域． 本期发表的《 抑制Rac1蛋白活化阻碍胚胎发育早期血管新生 》(见696～701页)报道了韩雅玲教授及其合作者在这一领域取得的最新研究结果．Rac1是真核细胞内重要的一类信号传递分子,在细胞信号传递过程中发挥分子开关作用．他们采用胚胎干细胞(ESCs)为模型,建立稳定表达持续型Rac1和显性失活型Rac1编码序列的小鼠ESCs并制备胚胎小体,诱导分化后观察其对内皮细胞分化和迁移的影响,发现抑制Rac1可以干扰血管内皮细胞连接成血管网状结构,细胞骨架F-actin排列紊乱,细胞的迁移受到明显抑制,表明Rac1在胚胎早期血管发育过程中与内皮细胞的迁移有关[1]． 近年来,韩雅玲教授及其研究集体在VSMCs发育与血管构建、胚胎干细胞来源的拟胚体血管平滑肌发育与血管新生机制以及胚胎主动脉VSMCs起源等方面开展了研究,取得了一系列有价值的成果[2～11],可能为闭塞性和增生性血管病的发生及防治提供理论依据和候选基因．详见“相关链接”．     

钙离子调控蛋白在肿瘤血管形成及肿瘤发展中的研究进展

[目的]探讨钙离子调控蛋白在肿瘤血管生成及肿瘤发展中的作用。[内容]Ca2+作为第二信使参与生命活动中多种途径的调控,钙离子调控蛋白作为Ca2+的生物信息传递载体在此过程中起着重要作用。肿瘤组织中血管内皮细胞及平滑肌细胞的激活是肿瘤新生的第一步,新生血管的形成能促进实体瘤生长、侵袭和转移。该文综述了参与钙离子浓度调控的钙调控蛋白S100蛋白、膜联蛋白(Annexin)、钙网蛋白(CRT)、钙调蛋白Ca M及其他非直接钙离子结合的钙调控蛋白,这些蛋白在肿瘤细胞中的表达水平,及如何通过调控血管内皮细胞及平滑肌细胞的功能进而影响肿瘤血管生成与肿瘤转移,该综述聚焦重点是肺癌的研究,也对其他常见癌症有涉及。[结论]钙离子调控蛋白是一种重要的调节血管形成和肿瘤发展的一类蛋白,是肿瘤发展的标志物及肿瘤治疗的潜在靶点。     

Ang-Tie轴在血管和淋巴系统相关疾病中作用的研究进展

形成血管和淋巴管内层的内皮细胞是脉管系统的重要组成部分,并参与血管和淋巴系统疾病的发病机制。内皮细胞上的血管生成素(Angiopoietin,Ang)-具有免疫球蛋白和表皮生长因子同源性结构域的酪氨酸蛋白激酶(Tyrosine kinase receptors with immunoglobulin and EGF homology domains,Tie)轴是除了血管内皮生长因子受体途径外胚胎心血管和淋巴发育所必需的第二种内皮细胞特异性配体-受体信号传导系统。Ang-Tie轴参与调节产后血管生成与重塑、血管通透性和炎症,以维持血管平衡,因此,该系统在许多血管和淋巴系统疾病中发挥重要的作用。针对近年来Ang-Tie轴在血管和淋巴系统相关疾病中作用的研究进展,文中系统论述了Ang-Tie轴在炎症诱导的血管通透性、血管重塑、眼部新生脉管、剪切应力反应、动脉粥样硬化和肿瘤血管生成和转移中的作用,并总结了涉及Ang-Tie轴的相关治疗性抗体、重组蛋白和小分子药物。     

Nat Com:科学家发现GPCR信号"对话"影响血管发育

正血液在血管内流动,将氧气和营养成分运送到全身各处,而该过程存在一系列受到细胞特异性基因表达调控的复杂反应。在最近发表在国际学术期刊Nature Communication上的一项研究中,耶鲁大学的研究人员发现了一个关键的介导因子能够参与细胞内的反应过程,同时还证明了该因子如何影响新生血管的形成。GPCR信号在血管的发育过程中起到重要作用,其中包括apelin(APLN)及其受体APLNR。但是这对配体-受体如何调控下游一系列信号途