血管生成的研究進(jìn)展

1、血管生成的研究進(jìn)展    關(guān)鍵詞： 血管生成 血管生長(zhǎng)因子 抗血管生成因子 基因治療 血管生成(Angiogenesis)1是從先存血管產(chǎn)生新血管的過(guò)程，血管生成可發(fā)生在傷口愈合、子宮內(nèi)膜周期性變化、腫瘤、心肌梗塞后和糖尿病。而血管再建(Revascula rization)2則包括人工和生物兩方面，其中有血管修復(fù)、再通和側(cè)支循環(huán)的形成，可見(jiàn)于冠狀動(dòng)脈的溶栓、PTCA術(shù)和支架均屬于血管再建的范疇。血管新生(Neovasculariz ation or neoangiogenesis)3，4在血管生成的初始，首先是血管內(nèi)皮細(xì)胞去分化，在各種條件具備的情況下

2、，血管基底膜變薄或和消失，內(nèi)皮細(xì)胞游走并增殖，新基底膜形成，覆蓋以內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞，最后形成新的血管。那么，目前對(duì)這一切的發(fā)生機(jī)制是怎么樣認(rèn)識(shí)的? 1血管生成的機(jī)制 在腫瘤組織中新生血管的研究發(fā)現(xiàn)5：在血管內(nèi)皮細(xì)胞基底膜降解，具有血管攀的新內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)之前，有一系列的生化過(guò)程發(fā)生，如各種蛋白酶合成增加，血管滲漏纖維蛋白原和血漿酶原，組織因子被激活，局部高凝固性和血管外纖維素沉積，細(xì)胞粘附分子增加等。后來(lái)又離出許多血管生長(zhǎng)因子，見(jiàn)表1，包括酸性和堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子(Fi broblast growth factor,FGF)6，以及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子家族(Vascular endoth

3、 elial growth factor,VEGF)7。目前這兩個(gè)因子在血管生成研究中最受關(guān)注。VE gF是由低氧和低血糖誘導(dǎo)，并且與兩個(gè)酪氨酸激酶家族的特異性受體(KDR)和(FIT-1)結(jié)合，兩個(gè)受體對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞具有正向調(diào)節(jié)作用。同時(shí)人們又發(fā)現(xiàn)體內(nèi)存在大量抑制正常血管生成的抗血管生成因子，需要“關(guān)閉”這些抗血管生成因子才能使血管生成發(fā)生，見(jiàn)表2。其中血管抑制素(Angiostatin)8和內(nèi)抑制素(Endostatin)9作用最重要。但目前尚不肯定它們的作用。Standker只是把內(nèi)抑制素從腫瘤組織中提純，證實(shí)是一種血漿纖溶酶原。 促血管生成因子和抗血管生成因子兩大系統(tǒng)之間是怎樣的關(guān)系?又是

4、怎樣獲得平衡?目前均不清楚。現(xiàn)在僅僅是對(duì)這些因子進(jìn)行深入的研究?，F(xiàn)就了解的情況作一總結(jié)如表1和表2。 表1主要的血管生成因子 名稱 受體組織 (可能)的作用 血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子7，10(VEGF) 血管內(nèi)皮細(xì)胞 促有絲分裂，增加血管通透性，舒張冠狀動(dòng)脈 纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子11(FGF) 血管 促增殖和分化；促內(nèi)皮細(xì)胞 遷移和形成管腔；促蛋白激酶的釋放 胰島素樣生長(zhǎng)因子-I12 (Insulin-like growth factor-1 ，IGF-1) 血管內(nèi)皮細(xì)胞 促內(nèi)皮細(xì)胞遷移和形成管腔；與血管生成的炎癥過(guò) 程有關(guān) 腫瘤壞死因子13(TNF) 血管生成的炎癥部位 降解細(xì)胞外 基質(zhì) 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)

5、因子14(TGF) 單核細(xì)胞；細(xì)胞外基質(zhì) 誘導(dǎo)TNF生成 ；刺激纖維蛋白酶原激活抑制劑的產(chǎn)生 血小板源性生長(zhǎng)因子15白介素-816(IL-8) 血管平滑肌及成纖維細(xì)胞體內(nèi)廣泛存在 促有絲分裂，促毛細(xì)血管形成與血管生成的炎癥過(guò)程有關(guān) 表2主要的抗血管生成因子 名稱 成份 (可能)的作用 血管抑制素17 內(nèi)源性纖 溶酶原片段 抑制內(nèi)皮細(xì)胞遷移，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡 內(nèi)抑制素18 膠原18溶解的片段 抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖 白介素-1，1219(IL-1，12) 蛋白質(zhì) 參與血管生成的炎癥反應(yīng)血 管生成的啟動(dòng) 上述促、抑調(diào)節(jié)因子的平衡效應(yīng)是血管生成“啟動(dòng)”的源泉。那么是什么導(dǎo)致了血管生成的激活?是否存在許多其

6、它機(jī)制涉及因子的缺失(凋亡)和通過(guò)血管生成因子的釋放。有研究發(fā)現(xiàn)在腫瘤休眠控制中細(xì)胞凋亡發(fā)生率很高20。VEGF調(diào)節(jié)途徑涉及一種在缺氧狀態(tài)下激活轉(zhuǎn)錄因子(缺氧誘導(dǎo)因子1，hif 1)，VEGF產(chǎn)生增加。    最早在研究胎兒血管形成期的內(nèi)皮細(xì)胞及成熟機(jī)體血管新生部位發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞中存在大量轉(zhuǎn)錄因子-ETS-1，日本佐藤靖史等人20用ETS-1研究了血管新生的機(jī)制。他們用血管形成促進(jìn)因子(aFGF,bFGF,VEGF,EGF)刺激人大網(wǎng)膜微血管內(nèi)皮(HOME)培養(yǎng)細(xì)胞、HU vE細(xì)胞株和ECV-304細(xì)胞等三種細(xì)胞，均有ETS-mRNA表達(dá)。為了弄清ETS-

7、1蛋白在血管殂成中的意義，利用反義寡核苷酸方法進(jìn)行了研究；在型膠原凝膠上培養(yǎng)來(lái)自微血管的HOME細(xì)胞，如用血管形成促進(jìn)因子刺激人內(nèi)皮培養(yǎng)細(xì)胞，可誘導(dǎo)mRNA產(chǎn)生，但ETS-1反意核苷酸有明顯抑制蛋白酶的誘導(dǎo)作用。對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞游走也同樣具有抑制作用。但目前還不清楚ETS-1是如何通過(guò)基因表達(dá)對(duì)細(xì)胞游走進(jìn)行調(diào)節(jié)的。2血管生成的基因治療 縱觀近年研究的重點(diǎn)集中在血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子上。1989年Ferra等在牛垂體濾泡細(xì)胞體外培養(yǎng)中首次純化出VEGF (46KD熱穩(wěn)定的二聚體多肽)，與胎盤生長(zhǎng)因子有53%氨基酸相同，在眾多生長(zhǎng)因子中僅特異地作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞。VEGF通過(guò)與內(nèi)皮細(xì)胞跨膜酶氨酸激酶特異受體K

8、DR/FIK-1相互作用，經(jīng)正反饋的信號(hào)通路。另外，缺血、缺氧可上調(diào)VEGF的反應(yīng)明顯高于正常組織；1994年Takeshita等21通過(guò)血管內(nèi)注射VEGF，促使兔缺血肢體側(cè)支循環(huán)生成，因作用時(shí)間短，且存在排斥反應(yīng)，其結(jié)果令人置疑。1996年Asahara22開(kāi)發(fā)利用裸覆DNA載體，將VEGF基因直接注射肌肉以及水凝膠覆蓋BEGF cDNA于血管成形 球囊，但未獲肯定效果。1997年Asahara22研究人員將編碼頭65氨然酸分泌型VEG f裸質(zhì)粒DNA(hVEGF-165)直接肌肉注射重兔缺血后肢得以表達(dá)成功，局部毛細(xì)血管密度增加。1998年Mack7將VEGF121 cDNA直接注入豬的缺

9、血心肌，明顯改善心肌灌注和功能。但迄今為止，仍存在基因治療所面臨的共同問(wèn)題：表達(dá)不穩(wěn)定，時(shí)間短暫；病毒載體具有潛在危險(xiǎn)性，目前難以控制。 3臨床應(yīng)用血管生成治療存在的問(wèn)題及展望 縱觀研究現(xiàn)狀，血管生成機(jī)制仍不清楚，所分離出的各種生長(zhǎng)因子功能尚未完全明了，現(xiàn)在開(kāi)展的基因治療只是集中在VEGF和FGF等少數(shù)生長(zhǎng)因子上，并且在技術(shù)上遠(yuǎn)不成熟。如這類肽的給予途徑、濃度-效果關(guān)系、促增生的安全性以及是否加重動(dòng)脈粥樣硬化等問(wèn)題。在血管生成的啟動(dòng)研究方面，僅限于ETS-1的發(fā)現(xiàn)，亦未有充分的研究。臨床上應(yīng)用“生物搭橋”技術(shù)還有相當(dāng)?shù)木嚯x，需要我們從血管生成的啟動(dòng)著手，有可能實(shí)現(xiàn)突破。 參考文獻(xiàn) 1Nikol

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