血管內(nèi)皮生長因子與淋巴管生成

血管內(nèi)皮生長因子與淋巴管生成

1vegf家族1.1vegf-a編碼的單體遺傳因素的特征是黃色細胞計數(shù)為螺旋體iii，其全長為28kg。八個準分子和七個內(nèi)包含七個特征的特征組成了八個vegf-a的編碼區(qū)域。經(jīng)過編碼、切割和其他步驟后，形成了五個單體。由于在單體中含有不同的氨基酸，因此被稱為vegf121、威gf145、威gf165、威gf189和威gf206。相應的氨基酸含量包括121、145、165、189和205。在8個外顯子中,1~5被認為具有重要意義,因其能夠編碼VEGF受體識別的結(jié)構(gòu)域,。VEGF-A不同單體的主要區(qū)別有兩方面,一方面是氨基酸數(shù)目的差異,另一方面是外顯子6和7編碼的肽段存在與否。共同點是所有的單體中均可出現(xiàn)由外顯子8編碼的肽段。VEGF分子量為34000~45000,在空間結(jié)構(gòu)中,將同源二聚體糖蛋白連接起來的主要是二硫鍵。VEGF121、VEGF145、VEGF165三種單體是分泌性蛋白質(zhì),可以從細胞漿中分泌到細胞外。VEGF145和VEGF165可以和所有內(nèi)皮細胞的KDR/flk-1受體結(jié)合。在實驗和臨床上,cDNAVEGF145的研究最為廣泛,相應的報導也最多。1.2為外顯子間隔的轉(zhuǎn)錄子VEGF-B基因位于11q13染色體上,全長4kb,由7個外顯子和6個內(nèi)含子組成。內(nèi)含子大小分別為565,312,244,756,197,700bp,將7個外顯子間隔開來。由于編碼VEGF-BmRNA的剪接方式不盡相同,因而產(chǎn)生了2種不同的轉(zhuǎn)錄子,根據(jù)其含有的氨基酸殘基數(shù)目分別被命名為VEGF-B167和VEGF-B186,蛋白分子量分別為21KD和32KD。VEGF-B167可由胞漿分泌到細胞外,但需具備特定的條件,用肝素或高滲鹽液對細胞進行刺激,可促進分泌;而VEGF-B186不需任何條件,就可以被分泌到細胞外。VEGF-B的相關受體為VEGFR-1/FLT-1,在血管生成的過程中可起到促進作用。1.3vegf-c與腫瘤的mrna表達VEGF-C又稱相關蛋白(VRP),其基因位于染色體4q34上,VEGF-CcDNA編碼含有419個氨基酸殘基,分子量為46.9KD。在人類的胚胎及成熟的組織中,均有VEGF-CmRNA表達,成人的VEGF-C除少量表達于腦、肝、胸腺及外周血白細胞外,其余大部分在胎盤、卵巢、心臟及小腺體中表達。VEGF-C與淋巴管的關系較為密切,包括對淋巴管增生的誘導及對淋巴細胞內(nèi)皮進行有效的調(diào)節(jié),而腫瘤往往最先通過淋巴管進行轉(zhuǎn)移,因此,VEGF-C與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關。VEGF-C在發(fā)育的胚胎中即能促進血管進行分化、生長,因此,與其他促進血管生成的因子相比,其發(fā)揮作用的時間的更早。VEGF-C可作用于VEGFR-2和VEGFR-3,誘導內(nèi)皮細胞增生,尤其是微血管細胞增生。1.4內(nèi)表達部位的改變VEGF-D基因位于染色體Xp22.23位置,含有8個光胱氨酸殘基,VEGF-DmRNA在人體內(nèi)的表達部位與VEGF-C類似,尤其在骨骼肌與結(jié)腸中表達較為豐富,但在胎盤中少見其表達。VEGF-D具有促進內(nèi)皮細胞遷移的作用,可作為VEGF受體(VGEFRs)、VEGFR-2(FIk-1)及VEGFR-3(FLt-4)的配體,這些配體與VEGF-D結(jié)合后發(fā)揮促內(nèi)皮遷移作用,從而促進血管生成。1.5體生長因子的鑒定胎盤生長因子(placentagrowthfactor,PIGF)是一種由Maglione等從人的胎盤cDNA文庫中分離純化而得到的二聚體,為分泌型糖蛋白,其基因位于14q24-q31上,其mRNA的剪接方式有所不同,據(jù)此有4種異構(gòu)體:分別命名為PIGF-1、PIGF-2、PIGF-3、PIGF-4。之所以命名為胎盤生長因子,就是由于其在胎盤中高表達,特別是在絨毛膜滋養(yǎng)層中,表達最高,且持續(xù)表達于妊娠全過程。有研究小組報道了PIGF在多種腫瘤中均有表達,且能夠?qū)е逻@些腫瘤的血管加速生長。2vegf對血管透皮吸收的影響VEGF可以與血管內(nèi)皮細胞受體進行緊密的、特異性的結(jié)合,進而促進血管內(nèi)皮細胞進行有絲分裂,導致內(nèi)皮細胞大量增生,逐漸形成了血管雛形,最后形成新的血管。VEGF與血管內(nèi)皮細胞結(jié)合后,可以改變局部的微環(huán)境,引起大量鈣離子通道開放,這樣鈣離子大量內(nèi)流,導致細胞內(nèi)鈣離子濃度在短時間內(nèi)迅速上升到一定水平,形成細胞內(nèi)外的鈣離子濃度差,進而引發(fā)一系列生理過程。VEGF可增加微血管的通透性,有報導單次注射可引起血管通透性增高,雖然單次注射的作用時間較短,且非持續(xù)作用,故該過程呈可逆性,但作用效果卻十分驚人。由于此種作用是通過特異性的與受體結(jié)合發(fā)揮的,所以不會被組織胺或其他炎癥因子抑制劑阻斷。3vegf對內(nèi)皮細胞的影響3.1vegf作血管透皮檢查的作用VEGF因其對小靜脈有較為強烈的作用,故又名為VPF,其作用要遠遠強于組胺等血管活性物質(zhì)。VEGF對微血管的作用表現(xiàn)在能夠增強其滲透性,血管滲透性增高后可導致血液成分的外漏,包括纖維蛋白原及其他凝固蛋白.當纖維蛋白在血管外聚積后,可使細胞間水腫液體的吸收與清除速度明顯減慢,不僅改變了正常組織周圍的環(huán)境,降低了其抗血管生成的功能,而且相反的使其具備了促血管生成的作用.VEGF還可增加皮膚、胸膜、腹膜、腸系膜等的血管床滲透性,是導致惡性胸腹水的重要原因.目前來看,VEGF的此種作用精確機制還有待于進一步研究.Dvorak等發(fā)現(xiàn)VEGF誘導大分子從內(nèi)皮細胞中滲出是通過跨膜途徑完成的.最近的研究證明N2O、Akt通路等出現(xiàn)在VEGF誘導血管滲透性增加過程中,但主要作用可能是通過鈣離子通路來實現(xiàn)的,這是一條新途徑。3.2主要方式VEGF可促使細胞骨架發(fā)生變化,從而改變細胞形態(tài)。釋放氧化亞氮和前列腺素是VEGF激活內(nèi)皮細胞的重要方式。內(nèi)皮細胞被激活后即可進行生長與遷移.VEGF是一種上皮細胞分裂素.可促進細胞進行有絲分裂,其原理可能涉及到蛋白激酶C途徑及氧化亞氮調(diào)節(jié)途徑.VEGF雖然可促使上皮細胞激活與分裂,但是有報導稱,另有一種缺乏VEGF活性的血管生成因子,其促進細胞分裂增殖的作用可能比上皮細胞分裂素更強。3.3vegf在血管內(nèi)皮系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用在血管生成的早期,最關鍵的變化是降解基底膜.降解過程中需要的酶和蛋白,大部分可由VEGF誘導生成。包括基質(zhì)降解金屬蛋白酶,金屬蛋白酶間質(zhì)膠原酶及絲氨酸蛋白酶,激活這些物質(zhì),可改變局部的微環(huán)境,創(chuàng)造出了適宜內(nèi)皮細胞的遷移的條件.研究證明VEGF可促進內(nèi)皮細胞uPA受體的表達.此種受體表達增加,可加強蛋白水解作用和組織重塑,這些發(fā)現(xiàn)從側(cè)面也證明了VEGF具有促血管生成的作用.此外,uPA本身也可誘導VEGF表達的增加,這就形成了一個表達環(huán)路。目前,VEGF促進上皮細胞轉(zhuǎn)移的機制還不太清楚,但有研究表明與FAK途徑有關,此途徑可是肌動蛋白絲重新組建。此外,在VEGF誘導上皮細胞遷移過程中,還發(fā)現(xiàn)了NO的參與,NO能調(diào)節(jié)FAK酪氨酸磷酸化,被認為是VEGF誘導細胞遷移所需要的.4血管內(nèi)皮穿透調(diào)節(jié)腫瘤的生長需要源源不斷的血供,而VEGF因其能促進血管生成,故在腫瘤生長中必不可少。VEGF是介導新生血管生成的重要因素,可強烈促使血管內(nèi)皮細胞進行有絲分裂,進而形成新的血管,已被認為是促進腫瘤血管生成最強的細胞因子,對于新生血管是必要的。Fang等人研究證明,在活體內(nèi)三羥黃酮可明顯抑制腫瘤血管的發(fā)生。這種抑制血管發(fā)生的作用與降低腫瘤組織內(nèi)HIF-1和VEGF的表達有關。有研究表明HIF-1可促進VEGF的表達,從而通過增加VEGF來間接促進腫瘤血管的發(fā)生。Chang等報道分泌型的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF-A164)是啟動腫瘤的血管生成的第一步。他們采用小鼠進行研究,在小鼠組織內(nèi)用菌體及腫瘤誘導血管生成。發(fā)現(xiàn)在毛細血管中出現(xiàn)了大量的組織蛋白酶,同時蛋白酶抑制劑減少,這是導致最初血管形成的原因。Cao等報道了用VEGF-A和VEGF-C誘導的血管和淋巴管的實驗。實驗結(jié)果顯示VEGF-A可刺激細胞分裂,促進鄰近血管融合成血管叢,血管叢再相互連接形成新的血管網(wǎng)絡.通過對超微結(jié)構(gòu)進行分析,發(fā)現(xiàn)VEGF-A誘導血管形成與內(nèi)皮穿透介導對鐵蛋白的高滲透性密切相關。VEGF-C誘導的血管和淋巴管數(shù)量幾乎相同,內(nèi)皮穿透僅存在于毛細血管.表明VEGF-C不僅在促血管生成方面起作用,在促淋巴管方面也具有同樣的作用,同時在VEGF-A和VEGF-C誘導的淋巴管中均無內(nèi)皮穿透現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)對于研究腫瘤是的生長是非常重要的。Ouchi等報道VEGF在新血管形成中起主導作用,缺氧等其他因素也可導致VEGF表達增加。Ouy-ang等用無胸腺小鼠皮下移植人類結(jié)腸癌細胞進行實驗,與對照組小鼠進行比較,結(jié)果顯示NO-ASA可使VEGF表達明顯減少。Schwarz等用大鼠左冠狀動脈來進行實驗,在實驗組大鼠心肌梗塞33天后注射phVEGF165,注射部位采用特定的位點,對照組注射對照質(zhì)粒和鹽水。33天后解剖大鼠心臟進行分析,結(jié)果表明:在實驗組大鼠心臟,于注射位點處有血管瘤樣物質(zhì)形成,而其余對照組無上述情況出現(xiàn)。實驗表明,phVEGF165可促使已經(jīng)發(fā)生梗死的心肌產(chǎn)生新的血管。5vegf-c的調(diào)節(jié)作用過去認為在腫瘤生長過程中只有血管發(fā)生發(fā)揮著作用,忽視了淋巴管的作用,現(xiàn)在的觀點認為淋巴管生成在腫瘤擴散過程中發(fā)揮的作用更具有意義。在臨床上,淋巴轉(zhuǎn)移是腫瘤最常見的轉(zhuǎn)移途徑,尤其在早期。Ebos等和Pàez-Ribes等的研究表明,VEGF通路與轉(zhuǎn)移密切相關。Salven等報道在淋巴管發(fā)育較好的區(qū)域,往往有VEGF-C的存在,VEGF-C在腫瘤細胞和淋巴管上皮細胞之間起到了一定的作用,使兩者進行相互調(diào)節(jié).Benest等發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)生長的淋巴網(wǎng)絡后,VEGF-C的促血管生成作用較前明顯的減弱了。這表明淋巴管與VEGF-C介導的血管生成之間有相互關聯(lián),也從側(cè)面說明了兩者的生成機制是不同的。Hirakawa等發(fā)現(xiàn)在淋巴結(jié)內(nèi)部,VEGF-C也可促使新的淋巴管生成,淋巴管的增加是腫瘤更容易進行轉(zhuǎn)移。因此VEGF-C被認為是一個新的靶點,為研究腫瘤轉(zhuǎn)移提供了新的方向。Pradeep等報道除VEGF-C外,VEGF-D也可促進淋巴管形成,二者在某些受體的存在下,可直接介導生成淋巴管。Breier等用缺乏VEGF-C基因的小鼠進行實驗,發(fā)現(xiàn)在缺少VEGF-C的情況下,內(nèi)皮細胞無法最終形成淋巴管。6vegf在血管治療中的作用大量研究證明VEGF可增加內(nèi)皮細胞的滲透性,促進內(nèi)皮細胞進行分裂、增殖,并有利于細胞進行遷移,在體內(nèi)所表現(xiàn)出了特異性促血管生成作用,參與腫瘤血管生成和淋巴管形成。過去一直認為VEGF只與血管的生成有關,現(xiàn)在認為VEGF在淋巴管生成中也起到關