血管內(nèi)皮生長因子的研究進展

1、62綜述血管內(nèi)皮生長因子的研究進展陳靜汪鴻志血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),也稱血管通透性因子(VPF)或促血管素,最初是由多種培養(yǎng)的腫瘤細胞系中發(fā)現(xiàn)的一種新型的生長因子,它能增加微血管與小靜脈血管的通透性。后來發(fā)現(xiàn),該因子特異性地作用于血管內(nèi)皮細胞,并促進血管內(nèi)皮細胞的增殖,所以定名為血管內(nèi)皮生長因子1。一、VEGF的結(jié)構(gòu)VEGF的結(jié)構(gòu)具有高度的保守性。離狀態(tài),而VEGF189和VEGF206分泌出細胞后主要呈基質(zhì)結(jié)合狀態(tài);VEGF165通常是體內(nèi)產(chǎn)生最多的一種形成有關(guān)。在成人體內(nèi),子宮內(nèi)膜、黃體和胎盤都有VEGF的高度表達,說明程。此外,在正常成年個體的心臟、腦組織、肺組織、骨骼肌以及腎臟,

2、都有在這些部位,并VEGF不同程度的表達。沒有明顯新生血管形成;據(jù)推測,VEGFVEGF165的性質(zhì)則介于兩者之間。VEGF參與了正常體內(nèi)的血管形成過亞型。VEGF的多肽鏈上含有糖基化位點。定點誘變實驗顯示5,VEGF分子去糖基化不影響其功能,胞分泌過程。二VV,它們與VEGF的親和力有所差異。目前已確定,含激酶插入?yún)^(qū)受體(KDR)(在鼠類相應(yīng)為胎肝激酶21,flk21)與fms樣酪氨酸激酶21(klt21)是VEGF的特異性受體。這兩種。,許多腫瘤組織都有VEGF的較高表達。報道較多的有乳腺癌,腦腫瘤,腎癌,卵巢癌等。其他組織腫瘤如甲狀腺癌,肺癌,子宮內(nèi)膜癌,血管肉瘤,膀胱癌,胚胎組織癌及頸

3、部腫瘤也有報道。消化系統(tǒng)腫瘤中,肝癌、結(jié)腸癌和胃癌都有VEGF的表達。此外,在腫瘤組織中的T2淋巴細胞也有VEGF表達8。而在腫瘤病人血清中也,3400045000之間生長因子有一定的同源性。目前已發(fā)現(xiàn)4種不同大小的VEGF單體多肽鏈,它們在人類細胞中氨基酸殘基數(shù)分別是121、165、189和206(在鼠類相應(yīng)為120、受體基本只存在于血管內(nèi)皮細胞中,為164、188和205)。這4種單體VEGF是膜受體類,同屬于受體酪氨酸激酶。與配同一基因由于mRNA差異剪接而生成的不同大小的表達產(chǎn)物2。在人類,VEGF基因定位于第六對染色體的長臂體結(jié)合后,該受體形成二聚體,引發(fā)一系列磷酸化的生化鏈式反應(yīng)。

4、然而,這兩種受體的激動效應(yīng)有所不同。KDR激活后引起內(nèi)皮細胞的分裂、增殖和遷移;而flt21激活后,不引起內(nèi)皮細胞分裂增殖,據(jù)信該受體的效應(yīng)與調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞之間的相互作用、以及這兩型受體作用的協(xié)同效應(yīng),構(gòu)成了新生血管形成的基礎(chǔ)。用超微免疫組化定位法發(fā)現(xiàn)7,VEGF結(jié)合在微血管內(nèi)皮細胞的管腔外可檢測到VEGF9。這些結(jié)果提示,在腫瘤生長過程中,VEGF參與了其血管形成過程,其對腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移都有重要意義。四、VEGF的功能調(diào)節(jié)缺血和缺氧對VEGF的表達有重要的調(diào)節(jié)作用。培養(yǎng)細胞或組織缺氧時,顯升高,恢復(fù)供氧則很快降至正常水平10。在體時,缺氧、貧血對心、腦、肝、腎、肌肉等組織器官的VEGF表達也

5、都有強烈的誘導(dǎo)作用。在灌流心臟,通過結(jié)扎冠脈導(dǎo)致510分鐘的短暫可復(fù)性缺血,可在30分鐘內(nèi)導(dǎo)致VEGF的最高表達,并持續(xù)至少3小時,提示臨床梗塞和慢性缺血都可誘導(dǎo)VEGF表達,而刺激冠脈側(cè)支循環(huán)的形成。用放線菌素D和放線菌酮分別阻斷轉(zhuǎn)錄過程和蛋白合成,證實缺氧對VEGFmRNA表達的調(diào)節(jié)是在轉(zhuǎn)錄和上3,4。對VEGF基因結(jié)構(gòu)的研究顯示,其基因組含有8個外顯子;VEGF121是由外顯子1至5及8等部2分編碼,VEGF165另含有外顯子7的編碼,VEGF189還含有外顯子6部位的編碼;VEGF206則含有另一段插入編碼區(qū)。它們的未成熟多肽鏈具有一段疏水的前導(dǎo)序列(信號肽),因此可以分泌到細胞外5。

6、這幾種VEGF亞型的同型二聚體具有基本相同的生物活性,但各單體本身則無生物活性。VEGF189與VEGF206有很強的內(nèi)皮細胞與基膜間的相互作用有關(guān)6。幾小時內(nèi),VEGFmRNA表達水平即明側(cè)面和一種被稱為囊2泡小體(VVO)的細胞器上。VVO橫跨在內(nèi)皮細胞的管腔內(nèi)側(cè)面至外側(cè)面,可容血管內(nèi)大分子物質(zhì)通過至血管外。VEGF作用于VVO,促進大分子物質(zhì)的跨內(nèi)皮轉(zhuǎn)運,可能是其增加血管通透性的一種機制。三、VEGF的組織器官分布VEGF在體內(nèi)正常組織有廣泛的分肝素親和力,這與它們所含的6、7編碼序列有關(guān);VEGF121無肝素親和力;而所VEGF165僅具有較弱的肝素親和力。以VEGF121分泌出細胞后

7、呈可溶的游作者單位:100853北京,解放軍總醫(yī)院消化內(nèi)科布。實際上,在個體胚胎發(fā)育過程中,VEGF就有表達,可能與胚胎體內(nèi)血管轉(zhuǎn)錄后水平11。缺血、缺氧誘導(dǎo)的VEGF表達增高,也可被一些重金屬離63子Co、Ni、Mn等所模擬,認為其調(diào)控與血紅素蛋白對基因的調(diào)節(jié)有關(guān)。缺氧時c2Src蛋白的激酶活性增高,以及釋放的VEGF在女性生殖系統(tǒng)的表達,呈現(xiàn)出胞表面或細胞外基質(zhì)內(nèi),VEGF165介于二者之間。Suramin可誘導(dǎo)VEGF189釋放。肝素、硫酸肝素、肝素酶等均誘導(dǎo)VEGF165和VEGF189釋放。用凝血酶周期性和時相性的改變,提示VEGF可被激素所調(diào)控15。大鼠用雌激素E2和E3處理后,其

8、子宮內(nèi)VEGFmRNA表內(nèi)源性腺苷激活腺苷受體A2等,均導(dǎo)致VEGF表達增高。在腺苷激活腺苷受體A2引起VEGF表達增高的過程中,蛋白達迅速上升,在015110小時即可出現(xiàn),2小時達到高峰,然后逐漸下降,但仍高于對照達24小時。這一誘導(dǎo)作用與蛋白質(zhì)從頭合成無關(guān)。E2主要誘導(dǎo)VEGF低分子量的三種亞型(VEGF188、VEGF164、VEGF120)。孕處理,也可使VEGF165和VEGF189從結(jié)合狀態(tài)釋放,其釋放的34000二聚體具有絲裂原和通透因子的作用。從而提示,VEGF的生物利用度不僅可在基因水平上通過差異剪接調(diào)節(jié),還可以通過凝血酶原激活的酶解機制來調(diào)節(jié)17。五、小結(jié)VEGF對內(nèi)皮細胞

9、獨特的選擇性,激酶C(PKC)參與了其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。除鈣調(diào)PKC外,多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,如鈣 素依賴性蛋白激酶(CaMPK)、鈣離子內(nèi)流、蛋白激酶A(PKA)等,也參與了VEGF的誘導(dǎo)過程。p53基因突變可增激素也刺激VEGF的表達,但只誘導(dǎo)VEGF164、VEGF120,而不強PKC對VEGF表達的誘導(dǎo)作用12。人VEGF基因分析顯示,在其3末端PolyA加尾點下游60bp處,有一含有增強子的160bp片段,它有12bp序列與紅細胞生成素(EPO)缺氧反應(yīng)增強子的序列有高度的同源性;而在其5末端起始點上游800bp處,有增強100bp片段,它與影響VEGF188。在培養(yǎng)的人子宮內(nèi)膜上皮細以及其缺氧

10、誘導(dǎo)的特性,使它倍受許多研究工作者的重視。VEGF在機體正常組織、。,將VEGF注射于動物胞,生理劑量的E2也可誘導(dǎo)VEGF表達增高。除E2外,卵泡刺激素H)對VEGF?；?qū)EGF表達基因轉(zhuǎn)19移于該處,有利于缺血肢體的恢復(fù)。(Flk21,KDR),引起內(nèi)皮細胞增殖、血管通透性增加等效應(yīng)。肝素可增強VEGF與其受體的結(jié)合,但不明顯影響其解離常數(shù)。用肝素酶消化內(nèi)皮細胞后,VEGF與受體的結(jié)合可完全被阻斷。而再加入外源性肝素時,其結(jié)合又可恢復(fù)。肝素分子大小與硫酸化程度對肝素的調(diào)節(jié)作用有不同的影響,提示這種調(diào)節(jié)機制有賴于肝素與細胞表面肝素結(jié)合分子間的相互作用16。研究證實,VEGF121這一型與肝

11、素無親和的分子提示VEGF在臨床應(yīng)用的可能性。也有實驗發(fā)現(xiàn),VEGF的中和抗體能夠抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移20,這為針對VEGF的抗血管治療方案的可行性奠定了初步的基礎(chǔ)。血管生長過程是一個多因子參與的過程。最近又發(fā)現(xiàn)了幾種新的VEGF類因子,如VEGF2B、VEGF2C等。對VEGF及其調(diào)控的深入研究,將有助于性13。大鼠VEGF5末端啟動子序列內(nèi)有一28bp的成分,與EPO的3端增強子內(nèi)的缺氧誘導(dǎo)因子1(HIF1)結(jié)合位點相似。VEGF幾種亞型分子在缺氧刺激下表達變化可有不同。細胞因子對VEGF的表達也有調(diào)控作用。培養(yǎng)細胞經(jīng)血小板衍生生長因子2BB(PDGF2BB)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、內(nèi)皮

12、生長因子(EGF)處理后,VEGF和堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)表達均增高,但缺氧只能刺激VEGF表達增高14。bFGF亦可上調(diào)VEGF,并與低氧有協(xié)同作用。白細胞介了解這一分子系統(tǒng)的生化特性,了解血管生長、發(fā)育和損傷修復(fù)的詳細過程;這也必將推動我們對許多疾病如腫瘤、動脈硬化等的認識,進一步提高我們的醫(yī)療水平。參考文獻類型,其作用仍需細胞表面肝素樣結(jié)合分子的存在。血漿中的巨球蛋白可與VEGF22結(jié)合,這種結(jié)合不能保護VEGF的酶-解。VEGF與2巨球蛋白結(jié)合后,其受素21(IL21)也可誘導(dǎo)VEGF表達增高,促進其mRNA的轉(zhuǎn)錄并延長半衰期。前列腺素E2(PGE2)可快速和短暫地增高VE

13、GFmRNA的表達,這一作用可被放體結(jié)合能力被抑制。說明巨球蛋白是22一種VEGF清除與失活因子。肝素可有效抑制VEGF與巨球蛋白的結(jié)合。22bFGF與VEGF有協(xié)同作用。FGF線菌酮增強,而被放線菌素D阻斷;PGE2對VEGFmRNA穩(wěn)定性無影響,也是一種促進血管內(nèi)皮增生的生長因子。FGF與VEGF聯(lián)合使用時,在體外實驗證明,二者可協(xié)同性地促進血管形成的作用。VEGF常見4種亞型,是由同一基說明PGE2對VEGF表達的調(diào)節(jié)為轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)。Rp2cAMP可抑制VEGFmRNA的表達增高,說明cAMP介導(dǎo)了PGE2的誘導(dǎo)作用。白血病抑制因子可抑制VEGF和bFGF的表達,從而抑制血管形成。一氧化

14、氮可能參與了VEGF表達的調(diào)節(jié)。因經(jīng)差異剪接而轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA翻譯而成。這幾種亞型由細胞分泌后,VEGF121是完全可溶的,自由存在于組激素也參與了VEGF表達的調(diào)節(jié)?？椧褐?VEGF189則幾乎完全結(jié)合在細1TischerE,GospodarowiczD,Mitchell.VascularendothelialgrowthR,etalfactor:anewmemberoftheplatelet2de2rivedgrowthfactorgenefamily.BiochemBiophysResCommun,1989,165:119821206.2TischerE,MitchellR,Hart

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