血管内皮生长因子的研究进展

1、62综述血管内皮生长因子的研究进展陈静汪鸿志血管内皮生长因子(VEGF),也称血管通透性因子(VPF)或促血管素,最初是由多种培养的肿瘤细胞系中发现的一种新型的生长因子,它能增加微血管与小静脉血管的通透性。后来发现,该因子特异性地作用于血管内皮细胞,并促进血管内皮细胞的增殖,所以定名为血管内皮生长因子1。一、VEGF的结构VEGF的结构具有高度的保守性。离状态,而VEGF189和VEGF206分泌出细胞后主要呈基质结合状态;VEGF165通常是体内产生最多的一种形成有关。在成人体内,子宫内膜、黄体和胎盘都有VEGF的高度表达,说明程。此外,在正常成年个体的心脏、脑组织、肺组织、骨骼肌以及肾脏,

2、都有在这些部位,并VEGF不同程度的表达。没有明显新生血管形成;据推测,VEGFVEGF165的性质则介于两者之间。VEGF参与了正常体内的血管形成过亚型。VEGF的多肽链上含有糖基化位点。定点诱变实验显示5,VEGF分子去糖基化不影响其功能,胞分泌过程。二VV,它们与VEGF的亲和力有所差异。目前已确定,含激酶插入区受体(KDR)(在鼠类相应为胎肝激酶21,flk21)与fms样酪氨酸激酶21(klt21)是VEGF的特异性受体。这两种。,许多肿瘤组织都有VEGF的较高表达。报道较多的有乳腺癌,脑肿瘤,肾癌,卵巢癌等。其他组织肿瘤如甲状腺癌,肺癌,子宫内膜癌,血管肉瘤,膀胱癌,胚胎组织癌及颈

3、部肿瘤也有报道。消化系统肿瘤中,肝癌、结肠癌和胃癌都有VEGF的表达。此外,在肿瘤组织中的T2淋巴细胞也有VEGF表达8。而在肿瘤病人血清中也,3400045000之间生长因子有一定的同源性。目前已发现4种不同大小的VEGF单体多肽链,它们在人类细胞中氨基酸残基数分别是121、165、189和206(在鼠类相应为120、受体基本只存在于血管内皮细胞中,为164、188和205)。这4种单体VEGF是膜受体类,同属于受体酪氨酸激酶。与配同一基因由于mRNA差异剪接而生成的不同大小的表达产物2。在人类,VEGF基因定位于第六对染色体的长臂体结合后,该受体形成二聚体,引发一系列磷酸化的生化链式反应。

4、然而,这两种受体的激动效应有所不同。KDR激活后引起内皮细胞的分裂、增殖和迁移;而flt21激活后,不引起内皮细胞分裂增殖,据信该受体的效应与调节内皮细胞之间的相互作用、以及这两型受体作用的协同效应,构成了新生血管形成的基础。用超微免疫组化定位法发现7,VEGF结合在微血管内皮细胞的管腔外可检测到VEGF9。这些结果提示,在肿瘤生长过程中,VEGF参与了其血管形成过程,其对肿瘤的生长和转移都有重要意义。四、VEGF的功能调节缺血和缺氧对VEGF的表达有重要的调节作用。培养细胞或组织缺氧时,显升高,恢复供氧则很快降至正常水平10。在体时,缺氧、贫血对心、脑、肝、肾、肌肉等组织器官的VEGF表达也

5、都有强烈的诱导作用。在灌流心脏,通过结扎冠脉导致510分钟的短暂可复性缺血,可在30分钟内导致VEGF的最高表达,并持续至少3小时,提示临床梗塞和慢性缺血都可诱导VEGF表达,而刺激冠脉侧支循环的形成。用放线菌素D和放线菌酮分别阻断转录过程和蛋白合成,证实缺氧对VEGFmRNA表达的调节是在转录和上3,4。对VEGF基因结构的研究显示,其基因组含有8个外显子;VEGF121是由外显子1至5及8等部2分编码,VEGF165另含有外显子7的编码,VEGF189还含有外显子6部位的编码;VEGF206则含有另一段插入编码区。它们的未成熟多肽链具有一段疏水的前导序列(信号肽),因此可以分泌到细胞外5。

6、这几种VEGF亚型的同型二聚体具有基本相同的生物活性,但各单体本身则无生物活性。VEGF189与VEGF206有很强的内皮细胞与基膜间的相互作用有关6。几小时内,VEGFmRNA表达水平即明侧面和一种被称为囊2泡小体(VVO)的细胞器上。VVO横跨在内皮细胞的管腔内侧面至外侧面,可容血管内大分子物质通过至血管外。VEGF作用于VVO,促进大分子物质的跨内皮转运,可能是其增加血管通透性的一种机制。三、VEGF的组织器官分布VEGF在体内正常组织有广泛的分肝素亲和力,这与它们所含的6、7编码序列有关;VEGF121无肝素亲和力;而所VEGF165仅具有较弱的肝素亲和力。以VEGF121分泌出细胞后

7、呈可溶的游作者单位:100853北京,解放军总医院消化内科布。实际上,在个体胚胎发育过程中,VEGF就有表达,可能与胚胎体内血管转录后水平11。缺血、缺氧诱导的VEGF表达增高,也可被一些重金属离63子Co、Ni、Mn等所模拟,认为其调控与血红素蛋白对基因的调节有关。缺氧时c2Src蛋白的激酶活性增高,以及释放的VEGF在女性生殖系统的表达,呈现出胞表面或细胞外基质内,VEGF165介于二者之间。Suramin可诱导VEGF189释放。肝素、硫酸肝素、肝素酶等均诱导VEGF165和VEGF189释放。用凝血酶周期性和时相性的改变,提示VEGF可被激素所调控15。大鼠用雌激素E2和E3处理后,其

8、子宫内VEGFmRNA表内源性腺苷激活腺苷受体A2等,均导致VEGF表达增高。在腺苷激活腺苷受体A2引起VEGF表达增高的过程中,蛋白达迅速上升,在015110小时即可出现,2小时达到高峰,然后逐渐下降,但仍高于对照达24小时。这一诱导作用与蛋白质从头合成无关。E2主要诱导VEGF低分子量的三种亚型(VEGF188、VEGF164、VEGF120)。孕处理,也可使VEGF165和VEGF189从结合状态释放,其释放的34000二聚体具有丝裂原和通透因子的作用。从而提示,VEGF的生物利用度不仅可在基因水平上通过差异剪接调节,还可以通过凝血酶原激活的酶解机制来调节17。五、小结VEGF对内皮细胞

9、独特的选择性,激酶C(PKC)参与了其信号转导。除钙调PKC外,多种信号转导途径,如钙 素依赖性蛋白激酶(CaMPK)、钙离子内流、蛋白激酶A(PKA)等,也参与了VEGF的诱导过程。p53基因突变可增激素也刺激VEGF的表达,但只诱导VEGF164、VEGF120,而不强PKC对VEGF表达的诱导作用12。人VEGF基因分析显示,在其3末端PolyA加尾点下游60bp处,有一含有增强子的160bp片段,它有12bp序列与红细胞生成素(EPO)缺氧反应增强子的序列有高度的同源性;而在其5末端起始点上游800bp处,有增强100bp片段,它与影响VEGF188。在培养的人子宫内膜上皮细以及其缺氧

10、诱导的特性,使它倍受许多研究工作者的重视。VEGF在机体正常组织、。,将VEGF注射于动物胞,生理剂量的E2也可诱导VEGF表达增高。除E2外,卵泡刺激素H)对VEGF。或将VEGF表达基因转19移于该处,有利于缺血肢体的恢复。(Flk21,KDR),引起内皮细胞增殖、血管通透性增加等效应。肝素可增强VEGF与其受体的结合,但不明显影响其解离常数。用肝素酶消化内皮细胞后,VEGF与受体的结合可完全被阻断。而再加入外源性肝素时,其结合又可恢复。肝素分子大小与硫酸化程度对肝素的调节作用有不同的影响,提示这种调节机制有赖于肝素与细胞表面肝素结合分子间的相互作用16。研究证实,VEGF121这一型与肝

11、素无亲和的分子提示VEGF在临床应用的可能性。也有实验发现,VEGF的中和抗体能够抑制肿瘤的生长和转移20,这为针对VEGF的抗血管治疗方案的可行性奠定了初步的基础。血管生长过程是一个多因子参与的过程。最近又发现了几种新的VEGF类因子,如VEGF2B、VEGF2C等。对VEGF及其调控的深入研究,将有助于性13。大鼠VEGF5末端启动子序列内有一28bp的成分,与EPO的3端增强子内的缺氧诱导因子1(HIF1)结合位点相似。VEGF几种亚型分子在缺氧刺激下表达变化可有不同。细胞因子对VEGF的表达也有调控作用。培养细胞经血小板衍生生长因子2BB(PDGF2BB)、转化生长因子(TGF)、内皮

12、生长因子(EGF)处理后,VEGF和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)表达均增高,但缺氧只能刺激VEGF表达增高14。bFGF亦可上调VEGF,并与低氧有协同作用。白细胞介了解这一分子系统的生化特性,了解血管生长、发育和损伤修复的详细过程;这也必将推动我们对许多疾病如肿瘤、动脉硬化等的认识,进一步提高我们的医疗水平。参考文献类型,其作用仍需细胞表面肝素样结合分子的存在。血浆中的巨球蛋白可与VEGF22结合,这种结合不能保护VEGF的酶-解。VEGF与2巨球蛋白结合后,其受素21(IL21)也可诱导VEGF表达增高,促进其mRNA的转录并延长半衰期。前列腺素E2(PGE2)可快速和短暂地增高VE

13、GFmRNA的表达,这一作用可被放体结合能力被抑制。说明巨球蛋白是22一种VEGF清除与失活因子。肝素可有效抑制VEGF与巨球蛋白的结合。22bFGF与VEGF有协同作用。FGF线菌酮增强,而被放线菌素D阻断;PGE2对VEGFmRNA稳定性无影响,也是一种促进血管内皮增生的生长因子。FGF与VEGF联合使用时,在体外实验证明,二者可协同性地促进血管形成的作用。VEGF常见4种亚型,是由同一基说明PGE2对VEGF表达的调节为转录水平调节。Rp2cAMP可抑制VEGFmRNA的表达增高,说明cAMP介导了PGE2的诱导作用。白血病抑制因子可抑制VEGF和bFGF的表达,从而抑制血管形成。一氧化

14、氮可能参与了VEGF表达的调节。因经差异剪接而转录出不同的mRNA翻译而成。这几种亚型由细胞分泌后,VEGF121是完全可溶的,自由存在于组激素也参与了VEGF表达的调节。织液中,VEGF189则几乎完全结合在细1TischerE,GospodarowiczD,Mitchell.VascularendothelialgrowthR,etalfactor:anewmemberoftheplatelet2de2rivedgrowthfactorgenefamily.BiochemBiophysResCommun,1989,165:119821206.2TischerE,MitchellR,Hart

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