2015年12月第25卷第12期
中国比较医学杂志
CHINESE JOUＲNAL OF COMPAＲATIVE MEDICINE December ，2015Vol．25No．12
［基金项目］1．“重大新药创制”科技重大专项，项目编号：2012ZX09102201－106；2．国家自然科学基金项目编号：81373994。［作者简介］向本旭（1990－），男，硕士研究生，研究方向：神经药理。E-mail ：xiangbenxu@126．com 。［通讯作者］王文（1968－），男，博士研究生导师，研究方向：神经药理，中药药理。E-
mail ：lzwwang@163．com 檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝殝
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。综述与专论
VEGF 相关信号通路在血管新生中的研究进展
向本旭1，刘婷婷1，孙芳玲1，艾厚喜1
，王
文
1，2
（1．首都医科大学宣武医院，北京100053；2．北京市脑重大疾病研究院，北京100069）
【摘要】组织器官在生理或病理状态下，受到促血管生成因子的刺激，引发生血管新生。VEGF 、Notch 、Wnt /β-catenin 、Ang1（2）/tie2、PI3K-AKT 等多个信号通路参与到该过程，对血管新生的各个阶段产生影响。其中VEGF 联系众多信号通路，对血管新生整个过程进行调节，发挥了无可替代的作用。近年来国内外对VEGF 及相关信号通路调节血管新生机制的研究取得了一定的进展，对多种疾病发病机制的阐明及临床药物的研发提供了新的理论依据。我们总结了近年来相关研究成果，
希望为血管新生相关疾病的治疗提供新的可能性。【关键词】VEGF ；血管新生；研究进展【中图分类号】Ｒ-33
【文献标识码】A
【文章编号】1671-7856（2015）12-0081-06
doi ：10.3969．j．issn．1671－7856.2015.12.016
Advances in research on VEGF-related signaling pathways in angiogenesis
XIANG Ben-xu 1，LIU Ting-ting 1，SUN Fang-ling 1，AI Hou-xi 1，WANG Wen 1，
2（1．Xuanwu Hospital of Capital Medical University ，Beijing 100053，China ；
2．Beijing Institute for Brain Disorders ，Peijing 100069，China ）
【Abstract 】Tissues and organs generate angiogenesis under the stimulation of angiogenic factors in physiological or pathological conditions．Multiple signal pathways including VEGF ，Notch ，Wnt /β-catenin ，Ang1（2）/tie2and PIK-Akt etc．have effects on various stages of angiogenesis．VEGF exerts irreplaceable effects on the whole process of angiogenesis through multiple signal pathways．Over the past few years ，new progress has been made in the researches of mechanisms regulating angiogenesis through VEGF-related signal pathways both at home and abroad．These findings provide us new theoretical basis for clarification of the pathogenesis of many diseases and clinical drug development．In this article we will summarize the recent research progress in this field ，hoping to provide new possibilities for the treatment of angiogenesis-related diseases．
【Key words 】VEGF ；Angiogenesis ；Ｒesearch progress
哺乳动物血管新生始于胚胎期血管网络的形成过程，在低氧或炎症的诱导下，VEGF 、bFGF 、PDGF 这类促血管生成因子大量产生，与血管内皮细胞胞膜上的相应受体相结合进而引发下游信号级联，促进血管新生。血管新生依赖血管外促血管生成因子的刺激，在细胞外基质蛋白酶的作用下首
先引起血管基底膜被溶解，进而促进血管内皮细胞向血管外游离形成新生血管，后经过重构和成熟，新生微血管逐步融入现存血管系统，形成稳定的血管。VEGF 介导的各信号级联分别参与上述血管新生各个过程，直接控制血管新生的发生发展，在一定程度上决定了血管新生的结果。
1VEGF与VEGFＲs的结构和作用
1.1VEGF结构与作用
血管内皮生长因子（vascular endothelia growth factor，VEGF）是目前所有促血管生成因子中研究最多最清楚的一个，VEGF信号通路参与到血管新生整个过程，发挥了无可替代的作用。VEGF最早在1983年由Senger等［1］发现，由两条8个外显子和7个内含子组成的23kD的单链蛋白构成。在转录过程中，VEGF mＲNA拼接方式的不同形成6种VEGF异构体，即VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和VEGF-F，其中VEGF-A又包括
7种单体，它们分别是VEGF
121、VEGF
145
、VEGF
148
、
VEGF
143、VEGF
189
、VEGF
165
和VEGF206，A类的VEGF
在多种正常组织器官如肺、肾、心、卵巢等上表达，同时它也是促进肿瘤血管生长的主要因子；B类的VEGF包括两种单体：VEGF
167
和VEGF186，其主要表达位点在心肌、骨骼肌、胰腺、肾脏、卵巢等正常组织上，其作用与VEGF165相似；VEGF-C在淋巴管上表达，是第一个发现的淋巴管生长因子；VEGF-D与VEGF-C结构类似，但表达位置主要在正常组织中，包括心、肺、骨骼肌、结肠和小肠等。
众多研究发现［2－7］，VEGF对骨、肺、肾脏、脑、肿瘤等全身各组织器官血管内皮细胞的增殖、迁移和趋化有十分明显的促进作用。病理状态下，缺氧是促进VEGF合成的最主要的因素，研究表明［8］，细胞在缺氧状态下VEGF的合成量会增高12倍，细胞缺氧会引起缺氧诱导因子HIF-1的释放，继而促进VEGF基因转录。David等［9］研究发现，VEGFs对脑卒中后缺血灶局部血管新生有明显的促进作用，其机制是在损伤和缺氧的双重刺激下，VEGF促进缺血半暗带内残存毛细血管内皮细胞的增殖和迁移，从而促进了血管的新生。另外炎症及肿瘤生长等刺激也是促进病理条件下VEGF释放的主要因素。
1.2VEGFＲs的结构及作用
VEGF有三种受体VEGFＲ-1（Flt-1）、VEGFＲ-2（KDＲ）、VEGFＲ-3（Flt-4），它们都属于受体酪氨酸激酶超家族膜蛋白，在胞膜外大约含750个氨基酸残基，由7个与IgG相似的结构域组成；其在膜内属于酪氨酸激酶区，被一个由70个氨基酸构成的激酶分开，最末端是C端。对VEGFＲ结构域和功能性研究表明，Flt-1膜外第二个Ig结构域是其与配体结合的主要部位；而KDＲ与配体结合的部位主要在第三个Ig结构域［10－12］。VEGFＲ-1在体内与VEGF-A 和VEGF-B结合激发下游信号；VEGFＲ-2主要与VEGF-A和VEGF-E结合；VEGFＲ-3与VEGF-C和VEGF-D结合；VEGF-C及VEGF-D经过蛋白酶解后也能与VEGFＲ-2结合，但结合效率远低于VEGFＲ-3［13］。
Wang等［14］研究表明，VEGFＲ发挥促血管新生的作用须通过其内化作用。Jain等［15］发现VEGFＲ-2在早期成血管细胞的发育中起重要作用，敲除该基因会导致胚胎成血管细胞和造血干细胞缺失。VEGFＲ-1在成血管细胞组合为成血管的过程中扮演重要角色，该基因的缺失会导致成血管生成障碍。最新研究［16］显示，VEGFＲ-3在Snail的调控下直接影响微血管分支的发生以及血管网络的构成，并证明了在视网膜微血管纵向芽生中起主要作用的是VEGFＲ-3而非VEGFＲ-2。在体内VEGF三种受体通常不会单独发挥作用，在不同细胞和不同时间，起主要作用的VEGF受体也处于动态变化中。
2血管新生早期VEGF信号通路促进血管基底膜分解及足体环的形成
通常组织器官在外伤、炎症、肿瘤生长或缺氧等影响下，病理局部诱导产生VEGFs、EGF、bFGF这类促血管生长因子，这些因子与内皮细胞膜上的相应受体结合，从而引发相关信号级联的激活，这些信号级联首先引起现存血管基底膜的分解，以便内皮细胞增殖和迁移。成熟血管由血管内皮细胞紧密排列构成血管内膜，内膜外是基底膜和壁细胞包裹形成的保护系统，基底膜控制血管内外物质交换，保证了血管系统稳的稳定。基底膜主要由层粘蛋白（laminin）、IV型胶原蛋白、巢蛋白和肝磷脂蛋白聚糖（HSPGs）组成，但在不同部位和功能的组织上其比例和亚型有所差异［17］。在基底膜开始分解后，血管内皮细胞从基底膜分解处开始向外生长，形成新生血管芽的前体—足体环（podosome rosette），该结构由局部大量内皮细胞聚集形成，具有较强的组织侵袭能力，血管芽由内皮细胞此结构的基础上增殖和迁移逐渐形成。
在血管新生过程中，VEGF-A是VEGF信号通路中促进基底膜分解的主要因子，研究显示［18］，存在于细胞外基质中的VEGF-A与血管内皮细胞膜上的VEGFＲ2结合后，激活Src信号通路，最终促进血管内皮细胞上α6β1整合素与其配体laminin的分离。血管新生初期，VEGF信号使该部位粘附分子
作用减弱，基底膜和壁细胞的完整系统降解，有利于足体环的形成。Seano等［19］人研究发现，laminin 敲除小鼠在外源性VEGF-A的作用下，其足体环数目比野生型小鼠显著增多，证明laminin不利于VEGF-A引起的足体环增多。他们还通过体内外实验发现VEGF处理的内皮细胞形成了更多的由PMA信号引起的足体环，而非PCK或TGFβ信号。α6β1整合素对内皮细胞与胞外域之间的粘附性起重要作用，它也是足体环向胞外域迁移的主要功能蛋白。VEGF-A可促进足体环局部α6β1整合素增多，激活金属基质蛋白酶（MT-MMP），从而促进足体环向胞外域迁移［20］。金属基质蛋白酶对基底膜及壁细胞的降解起调控作用，VEGF可促进MT-MMP1在顶端细胞（tip cell）上高表达，同时MMPs会释放一些细胞外基质中缺乏的促血管生长因子，促进血管新生［21］。此外，在血管新生初期，VEGF介导血管内皮细胞快速分泌血管生成素2（ANG-2）有利于基底膜和壁细胞的分解，在一定程度上加速了这一过程［22］。
3VEGF促进内皮细胞芽生
血管新生中内皮细胞的芽生及迁移是最重要的一环，它包括内皮细胞增殖，分化为顶端细胞和茎细胞（stalk cell），丝状伪足和板状伪足的迁移等多个环节。局部血管基底膜分解后，内皮细胞在该局部增殖后逐渐向血管外迁移，细胞外基质中的VEGF介导胞内Notch-Dll4等信号通路促进内皮细胞分化为顶端细胞和茎细胞，逐渐形成血管芽。顶端细胞和茎细胞在VEGF、FGF等多种因子的作用下产生伪足结构，有利于其迁移、粘附及微血管网络的形成。
3.1VEGF介导PLCγ1、PI3K-AKT促进内皮细胞增殖
大量研究表明VEGF主要通过其下游PLCγ1、PI3K-AKT信号通路促进内皮细胞增殖。VEGF-A/ VEGFＲ2信号由PLCγ1通过促进其激动激酶C和Ｒaf-MEK信号通路，最终通过Erk1/2促进血管内皮细胞的增殖［23］。VEGF介导的PLCγ1信号还可以通过上调内皮细胞中的mTOＲC1活性，促进存在于内质网中的ATF6、IＲE1α［24］。VEGFＲ2存在多个酪氨酸磷酸化位点，1054和1059号位点使Cbl磷酸化，磷酸化的Cbl通过抑制PLCγ1激活能抑制肿瘤血管内皮细胞增殖，从而抑制其血管新生［25］。
VEGF-Akt是经典的促进内皮细胞增殖与存活，抑制细胞凋亡，促进血管新生的信号通路。研究显示VEGF通过下游PI3K-Akt的信号级联，通过BAD 途径抑制细胞凋亡，分别通过mTOＲC2和FOXO1促进内皮细胞增殖和血管新生，其中mTOＲC2途径对PLCγ1促进内皮细胞增殖同样重要［26－28］，PLCγ1通过内质网中的ATF6等蛋白最终上调mTOＲC2基因的表达，与Akt共同促进内皮细胞增殖。
3.2Notch信号通路调节内皮细胞分化
受到VEGF等促血管生成因子激活的血管内皮细胞逐渐分化为顶端细胞和茎细胞，这两种细胞在功能上有一定差异，Notch/Dll4信号调控了这一分化，保证两种细胞表达的平衡。VEGF与KDＲ结合后，首先激活内皮细胞中的Dll4与其相邻内皮细胞中的受体Notch，该信号优先诱导内皮细胞分化为茎细胞，顶端细胞的形成则受到Notch信号通路相关蛋白Nrp1的调控。内皮细胞中的Nrp1受到激活的Notch的影响而低表达，促使相邻内皮细胞上的Nrp1表达量升高，这一结果抑制了pSmad2/3和pSmad1/5/8的表达，使该血管内皮细胞向顶端细胞分化［29］。内皮细胞分化的结果是Dll4和Notch在两种细胞上的表达量有差异，在顶端细胞上Dll4高表达而Notch低表达，茎细胞上两者的表达量正好相反。Phng［30］指出Dll4有利于顶端细胞的增殖，但过量的Dll4诱导形成的新生血管存在功能上的缺陷，这些血管缺乏有效的血流灌注。内皮细胞中高表达的Notch能显著抑制其顶端细胞的增殖，且这样形成的新生血管同样存在血管渗漏等功能性缺陷。Notch和Dll4在相邻血管内皮细胞上表达的平衡由Notch的另一配体Jag1反馈调节，Adam［31］等研究发现内皮细胞中Notch高表达的茎细胞中产生Jag1，但它不通过激动Notch发挥作用，而是抑制该内皮细胞中Dll4向相邻内皮细胞Notch传递的反馈信号，从而平衡两相邻内皮细胞中Dll4和Notch的表达。Notch除了通过Dll4和Jag1信号通路外，还将信号反馈给内皮细胞膜上的VEGFＲ2/3，调节胞膜上VEGF受体数量来反馈调节VEGF信号通路［32］。
由VEGF-A介导的Dll4的表达对顶端细胞的形成有决定性作用，除了Notch-Jag1介导的反馈调节机制外，研究发现MAPK和PI3K-AKT介导的信号通路同样影响Dll4的表达［32］。通过Snail1基因敲除小鼠研究发现，VEGF-A与VEGFＲ2结合后，通
过MAPK和PI3K-AKT两条信号通路均可抑制内皮细胞内Gsk-3β活性，进而抑制Snail1的表达。胚胎期的Snail1基因敲除小鼠血管内皮细胞中Dll4和Notch表达量升高，但它又抑制了Dll4相关的γ分泌酶的反馈调节，在一定程度上控制了顶端细胞的形成和胚胎血管发育［33，34］。Dll4的表达受到Notch 胞内域（NICD）的影响，Snail1最终通过该途径调节Dll4的表达［32］。
3.3小GTP酶和Ｒho家族蛋白调节伪足形成
顶端细胞和茎细胞均存在末端的生长结构，一种是处于最前端的呈细丝状的丝状伪足（filopodia）和连接丝状伪足与内皮细胞的较宽大的板状伪足。被VEGF信号激活的内皮细胞存在众多丝状伪足，它们引导内皮细胞向有利的微环境生长。Lars［35］利用胚胎干细胞研究显示，位于顶端细胞上的丝状伪足引导整个新生微血管的生长方向与速度，这在一定程度上取决于该内皮细胞膜上VEGFＲ1/2、FGFＲ的数量与胞外的VEGF和FGF浓度，Nrarp协同Wnt信号促进NICD介导的VEGFＲ反馈调节机制，平衡了这一过程。丝状伪足和板状伪足是高灵敏的结构，它们在血管内皮细胞接收VEGF信号后几分钟内就会产生［36］，该过程在GTP酶激动蛋白和鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEFs）的共同作用下，对小GTP酶的活性进行调节从而调控Ｒho家族蛋白表达［37］。Frederik［38］研究显示Ｒho家族蛋白对内皮细胞的丝状伪足和板状伪足的生长和迁移起主要调节作用，在丝状伪足上Cdc42高表达，在板状伪足上Ｒho的另一亚族蛋白Ｒac1高表达。伪足在构成上主要由F-actin主导，在丝状伪足上F-actin呈线性排列；而在板状伪足上，F-actin存在较多分支，形成有一定支撑能力的网状结构［39］。F-actin的表达受到Ｒho家族蛋白的影响，Cdc42与Ｒac1通过actin相关蛋白2/3（AＲP2/3）和WASP调节F-actin 的分支活动，控制其网络的形成。ＲhoA通过其下游ＲOCK蛋白激酶，Cdc42与Ｒac1通过P21激动激酶激活LIMK，LIMK通过抑制丝切蛋白表达进而抑制了F-actin解聚，调节两种伪足的表达［38－41］。
4VEGF调节新生血管网络的形成与重构
血管新生发生的局部通常能发现大量的新生微血管聚集且形成网络，它们这种网络通常由相邻血管丝状伪足的相互连接引发，随后经历血管重构，逐渐转变为成熟的血管网络。血管网络的形成、重构与VEGF信号密不可分，其中钙粘素、整合素及KLF等蛋白发挥了主要作用。
4.1VEGF通过β-catenin/VE-cadherin促进血管网络形成
研究发现，血管内皮细胞在VEGF信号的刺激下迅速芽生，在Notch/Dll4和MAPK等信号通路的调控下产生大量丝状伪足［24，28，32］，相邻微血管的丝状伪足通常粘接到一起，从而引导微血管形成环状血管结构，大量微血管之间相互交错形成微血管网络［42］。研究显示［43］，丝状伪足顶端存在细胞外基质粘附域，通过该区域丝状伪足可以与胞外域产生粘附作用，血管内皮钙粘素（VE-cadherin）是该区域起粘附作用的主要蛋白。血管内皮钙粘素的表达很大程度依赖VEGF信号对血管内皮细胞的激活，激活的血管内皮细胞膜上血管内皮钙粘素迅速分泌，该过程由VEGF介导的PI3K信号通路调节［44］。
Wnt介导的卷曲蛋白-4（frizzled-4）和β整合素（β-catenin）也是血管内皮钙粘素的调节蛋白，有研究显示frizzled-4与β-catenin在Wnt的激活下，受到ETS转录因子EＲG的调控，最终通过上调血管内皮钙粘素提高新生血管网络的稳定性［45］。β-catenin的表达同样受到VEGF的影响，有研究显示β-catenin对早期血管的生成无明显作用，但会降低血管通透性，从而促进血管的稳定［46］；Corada［47］对血管内皮细胞β-catenin敲除后发现血管生成不受影响，但会引起血管高枝化，不利于血管稳定。
4.2VEGF调节与促进血管网络重构成熟
新生血管转变为成熟的血管还依赖壁细胞的重新募集与成熟，与VEGF信号调控基底膜和壁细胞降解一样受到Tie2-Ang1调节。VEGF信号在血管新生后期逐渐减弱，与初期Ang1低表达相反，此时Ang1高表达促进壁细胞募集与稳定、抑制VEGF 信号引起的血管壁通透性增加，从而促进血管及其网络的稳定与成熟［48］。壁细胞的成熟还在一定程度上受到酪氨酸激酶家族蛋白ephrinB2的影响，Pitulescu［49］的研究显示内皮细胞ephrinB2的缺失会导致壁细胞迁移以致新生血管结构缺陷。此外，Notch信号对壁细胞的成熟有促进作用，研究显示Notch3缺失的小鼠新生血管壁细胞不能募集，小动脉功能受损［50］。
新生血管网络形成后，在网络结构上较为杂乱，不能对组织形成有效的血流灌注，网络中部分血管血流低灌注甚至无灌注，这些血管最终降解，
使整个血管网络成熟化和有序化。内皮细胞在VEGF信号减弱后逐渐从激动状态转变为静息态，该过程一方面依赖Notch/Dll4对内皮细胞膜上的VEGF受体反馈调节机制影响［25］；另一方面新生血管网络部分血管血流灌注使血管内皮细胞受到感应剪切力，内皮细胞膜上的剪切力应答转录因子KLF2被激活，促使eNOS与血栓调节蛋白高表达，反馈调节VEGFＲ2，使内皮细胞膜上VEGFＲ2数量减少。Nicoli等［51］在斑马鱼上的实验证明了KLF2的这一调节最终通过MAPK/PI3K完成。新生微血管网络中部分血管血流量降低，则该血管内皮细胞中KLF2减少，最终导致血管内皮细胞凋亡、血管的阻塞和分解，促进血管网络重构。
5总结与展望
已知肿瘤生长、眼血管新生疾病、脑卒中、肢体硬化症等多种疾病的发生发展与血管新生（缺失）相关，抑制（促进）病变组织器官血管新生是一种有效的治疗手段。在过去的几十年里，对VEGF下游信号的研究取得了大量的成果，在体内外的研究中均显示了其对血管新生强大的调控作用，并且已有贝伐单抗这类药物应用于临床。VEGF联系众多信号通路，在血管新生整个过程中具有最直接有效的调控作用，对VEGF调节血管新生相关信号通路的进一步研究有利于新药的研发与临床治疗，具有重要意义。
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〔修回日期〕2015－09－22
本实验技术来源于SciMall科学在线 血管生成（Angiogenesis）信号通路图 血管生成是通过人体中存在的诸多互补和复杂的信号途径调节的.血管内皮生长因子(VEGF)-血管内皮生长因子受体(VEGFR)、血管生成素(Ang)-Tie2轴和Dll4-Notch这3个复杂的、相辅相成的信号传导通路可在调节血管生成中发挥重要作用. VEGF与内皮细胞上的两种受体KDR和Flt-1高亲和力结合后，直接刺激血管内皮细胞增殖，并诱导其迁移和形成官腔样结构；同时还可增加微血管通透性，引起血浆蛋白（主要是纤维蛋白原）外渗，并通过诱导间质产生而促进体内新生血管生成。VEGF在血管发生和形成过程中起着中枢性的调控作用，是关键的血管形成刺激因子。碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）。TNF-α是一类具有血管活性的细胞因子，可诱导异位子宫内膜炎性细胞因子MCP-1，IL-6和IL-8等的释放，促进异位内膜及基质细胞增殖及炎性细胞浸润，新生血管形成，组织粘连，从而形成异位病灶。 （来源：Scimall科学在线） 本信号转导涉及的信号分子主要包括： HIF1α，PHDs，HIF1β，PI3K，Akt，mTOR，S6K，4E-BP1，eIF4E1，elF4E1，Ras，MEK1，MEK2，Erk1，Erk2，MNK，CBP，P300，TCEB1，TCEB2，Rbx1，Cul2，VHL，MMP，Cox2，PAI-1，VEGF，PDGFR-β，VEGFR2，Tie2，FGFR，IGFR，TGFα-R，SLIT，ROBO，Src，FAK，p38，MAPK，Smad2，Smad3，PLCγ，NOS等。 点击图中信号分子，自动寻找相关试剂
糖尿病性脑血管病的研究进展 周厚广董强胡仁明 关键词：糖尿病；脑血管意外 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－５９２１．２００９．０１．０１３ 中图分类号：Ｒ７４３文献标识码：Ａ 糖尿病性脑血管病是指由糖尿病（ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌ— ｌｉｔｕｓ，ＤＭ）诱发的脑血管病，在糖、脂肪和蛋白质等 一系列营养物质代谢紊乱的基础上，所产生的颅内 大血管和微血管病变。糖尿病，尤其是２型糖尿病 患者（Ｔ２ＤＭ），约２０％～４０％会发生脑血管病，并成 为糖尿病患者的主要死亡原囚之～。临床上主要表 现为脑动脉粥样硬化、无症状性卒中和急性脑Ｉｆ｝Ｌ管 病等。其发病机制、临床特点、治疗和预后均有别于 非糖尿病性脑血管病。 １流行病学 无论是ｌ型或２型糖尿病，都是动脉硬化和脑 血管病的重要独立危险因素之一，町使卒中发生率 增加１．５—６倍。德国联邦科研与开发机构历经 ４年的随访和队列研究显示，每年在２０００例糖尿病 患者中，有１５例会发生卒中…。以往的前瞻性研究 结果表明，合并糖尿病或代谢综合征的女性患者，心 脑血管疾病患病风险率均显著高于男性。已有ＤＭ 的女性患者较以后发展成ＤＭ的女性，死于卒中的 风险更高…。哥本哈根心脏病研究组织经２０年的 随访发现，女性ＤＭ患者首次卒中、复发性卒中及因 卒中巾ｉ入院的相对危险，均显著高于男性旧Ｊ。美国 ９项前瞻性流行病学研究显示，无心血管疾病的ＤＭ 患者和有卒中史的非ＤＭ者，１０年死于卒中的危险较 那些以前无心血管疾病的非ＤＭ者显著增加；ＤＭ患 者发生卒中的危险与有卒中史的非ＤＭ者类似∞ｊ。 因此，建议将ＤＭ视作与卒中类似的一个等危症。 ２发病机制 糖尿病性脑血管病包括颅内大血管病变和微血 管病变。颅内大血管病变的主要病理学改变为动脉 粥样硬化；颅内微血管病变的典型病理学改变是微 血管基底膜增厚、微血管瘤和微循环障碍。 ２．１颅内大血管病变的发病机制 ２．１．１高血糖：高血糖症的毒性作用是糖尿病性脑 作者单位：２０００３２上海，复旦大学附属华山医院神经内科 （周厚广、董强），内分泌科（胡仁明） ?４９??综述? 血管病变的重要发病原因。高血糖可使神经细胞的 葡萄糖转运体Ｉ（ＧｌｕｔＩ）活性增强，细胞内高糖町导致 各种损伤性介质产生过多。?高血糖主要通过以下较 公认的４条途径损害脑组织：蛋白质非酶促糖化反 应；醛糖还原酶活性增高，多元醇通路被激活；二酰甘 油一蛋白激酶Ｃ途径激活和已糖胺途径被激活。 ２．１．２内皮细胞功能紊乱：内皮细胞功能和内皮依 赖性血管舒张功能异常在ＤＭ并发的大血管病变中 是普遍存在的。血管内皮功能障碍可导致血管张力 及血流动力学改变，血管通透性增加，凝血系统和ＪＩｎ 小板激活，从而引起缺血性卒中等一系列大血管病 理生理学改变。 ２．１．３胰岛素抵抗与高胰岛素血症：大多数Ｔ２ＤＭ 患者存在胰岛素抵抗。与胰岛素抵抗伴随的血管内 皮细胞功能异常、脂质代谢紊乱、纤溶酶活性异常等 与动脉粥样硬化有密切关系。胰岛素抵抗町能是始 动因素。胰岛素通过直接和间接刺激胰岛素样牛长 因子，促使血管平滑肌细胞和成纤维细胞合成脂质， 促进肝脏合成极低密度脂蛋白胆同醇，促使血浆纤 溶酶原激活物抑制物增高，导致血栓形成。长期高 胰岛素血症能够促使动脉粥样硬化和ＩｆＩＬ管重塑。 ２．１．４脂质代谢异常：国外报道屁示，Ｔ２ＤＭ患者 常伴有ｉ酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇和总胆圃醇 的升高以及高密度脂蛋白胆同醇的下降【２Ｊ。脂质代 谢异常是ＤＭ患者并发心脑血管疾病的重要原因。 发生糖尿病性脑血管病变时，上述异常更加明显。 脂质代谢紊乱促进脑动脉粥样硬化的可能机制包括 泡沫细胞形成、ＩｆｆＬ液流变学改变、低密度脂蛋白一胆 固醇的脂质过氧化和损伤作用以及纤溶酶活性的抑 制等。 此外，血小板功能异常、纤维蛋白溶解障碍及凝 血功能障碍、高同型半胱氨酸血症、高血压、肥胖、吸 烟、氧化应激以及遗传因素等均可能不同程度地参 与－ｒ糖尿病性脑血管病的发生与发展。 ２．２颅内微血管病变的发病机制 糖尿病颅内微血管病变多以微血管血流动力学万方数据
224 中国医药生物技术 2009年6月第4卷第3期Chin Med Biotechnol, June 2009, V ol. 4, No. 3 DOI:10.3969/cmba.j.issn.1673-713X.2009.03.012 · 综述·Notch信号通路研究进展 王利祥，华子春 1917 年，Morgan 及其同事在果蝇体内发现一种基因，因其功能部分缺失可导致果蝇翅缘出现缺口，故命名该基因为 Notch。随后的研究发现，Notch 从无脊椎动物到脊椎动物的多个物种中表达，其家族成员的结构具有高度保守性，在细胞分化、发育中起着关键作用。迄今研究已阐明 Notch 信号通路的主要成员及核心转导过程，然而随着研究的深入，人们逐渐认识到该通路实际上处于十分复杂的调控网络之中，而这与其在发育过程中功能的多样性相符合。本文结合最新进展，系统阐述 Notch 信号通路的组成，功能，作用机制及调控，并揭示该通路异常与疾病的联系。 1 Notch 受体 Notch 受体是一个相对分子量约为 30 000 的 I 型膜蛋白，由胞外亚基和跨膜亚基组成，2 亚基之间通过 Ca2+ 依赖的非共价键结合形成异源二聚体。胞外亚基包含一组串联排列的 EGFR 和 3 个家族特异性的 LNR 重复序列。EGFR 在 Notch 受体与配体的结合中起关键作用，在果蝇中，Notch 受体的第 11 位和 12 位 EGFR 介导了其与配体的结合。LNR 位于 EGFR 的下游，富含半胱氨酸，介导了 2 亚基之间 Ca2+ 依赖的相互作用。跨膜亚基包括跨膜区、RAM 序列、锚蛋白重复序列、核定位序列、多聚谷氨酰胺序列以及 PEST 序列。RAM 结构域是 Notch 信号效应分子 CBF1/RBPJk 主要的结合部位。ANK 重复序列结构域是 Deltex、Mastermind 等的结合部位，这些蛋白对Notch 信号通路有修饰作用。PEST 结构域与泛素介导的Notch 胞内段降解有关[1]。 2 Notch 配体 Notch 配体与受体一样为 I 型跨膜蛋白。果蝇 Notch 配体有 2 个同源物 Delta 和 Serrate，线虫的 Notch 配体为 Lag 2，故又称 Notch 配体为 DSL 蛋白。脊椎动物体内也发现了多个 Notch 配体，与 Delta 同源性高的称为Delta 样分子，与 Serate 同源性高的被称作 Jagged。目前，发现人的 Notch 配体有 D ll l、3、4和 Jagged l、2。配体胞外 DSL 结构域在进化中高度保守，是配体与受体结合、激活 Notch 信号所必需的。Notch 配体的胞内域较短，仅70 个左右氨基酸残基，功能尚未阐明。近来研究发现，Delta 1 的胞内域能够诱导细胞的生长抑制[2]。有人推测，配体胞内段可能类似与受体胞内段，具有信号转导功能，但具体机制有待进一步研究。3 Notch 信号传递与效应因子 迄今研究发现主要有 6 种信号通路在多细胞生物的生长中发挥关键作用，分别是刺猬、骨形态发生蛋白、无翅、类固醇激素受体、Notch 和受体酪氨酸激酶。Notch 相对于其他信号通路结构较简单，没有第二信使的参与。现有研究提出了 Notch 信号活化的“三步蛋白水解模型”[3]。首先，Notch 以单链前体模式在内质网合成，经分泌运输途径，在高尔基体内被 Furin 样转化酶切割成相对分子质量为180 000 含胞外区的大片段和 120 000 含跨膜区和胞内区的小片段。两者通过 Ca2+依赖性的非共价键结合为异源二聚体，然后被转运到细胞膜。当 Notch 配体与受体结合，Notch 受体相继发生 2 次蛋白水解。第一次由 ADAM 金属蛋白酶家族的 ADAM 10/Kuz 或 ADAM 17/TACE 切割为 2 个片段。N 端裂解产物（胞外区）被配体表达细胞内吞，而 C 端裂解产物随后由早老素 1/2，Pen-2，Aph1 和Nicastrin 组成的γ-促分泌酶复合体酶切释放 Notch 受体的活化形式 NICD。 经典的 Notch 信号通路又称为 CBF-1/RBP-Jκ依赖途径。CBF-1/RBP-Jκ本身是 1 个转录抑制因子，能够特异性地与 DNA 序列“CGTGGGAA”相结合，并招募 SMRT，SKIP，I/II 型组蛋白去乙酰化酶等蛋白形成共抑制复合物，抑制下游基因的转录。当 Notch 信号激活后，NICD 通过上述酶切反应被释放进入胞核，通过 RAM 结构域及 ANK 重复序列与 CBF-1/RBP-Jκ结合使共抑制复合物解离，并募集 SKIP，MAML 1 组成共激活复合体，激活下游基因的转录。Notch 信号的靶基因多为碱性螺旋-环-螺旋转录抑制因子家族成员，如哺乳动物中的 HES、非洲爪蟾中的XHey-1，以及近来发现的 BLBP [3]。此外，存在非CBF-1/RBP-Jκ依赖的 Notch 信号转导途径。最近有研究报道，果蝇 Notch 结合蛋白 Deltex 是某些组织特异性非 Su （H）依赖性信号所必需的，同时发现 Deltex 也具有拮抗Notch 的功能 [4]。 4 Notch 信号途径功能 Notch 信号途径的功能最初是在果蝇神经系统发育的 基金项目：国家自然科学基金（30425009，30730030）；江苏省自然科学基金（BK2007715） 作者单位：210093 南京大学医药生物技术国家重点实验室 通讯作者：华子春，Email：zchua@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html, 收稿日期：2009-02-01
ATM Ataxia telangiectasia mutated (ATM) is a serine/threonine protein kinase that is recruited and activated by DNA double-strand breaks. It phosphorylates several key proteins that initiate activation of the DNA damage checkpoint, leading to cell cycle arrest, DNA repair or apoptosis. Several of these targets, including p53, CHK2 and H2AX are tumor suppressors. The protein is named for the disorder Ataxia telangiectasia caused by mutations of ATM.[1] Contents 1 Introduction 2 Structure 3 Function 4 Regulation 5 Role in cancer 6 Interactions 7 See also 8 References 9 Further reading 10 External links Introduction[edit] Throughout the cell cycle the DNA is monitored for damage. Damages result from errors during replication, by-products of metabolism, general toxic drugs or ionizing radiation. The cell cycle has different DNA damage checkpoints, which inhibit the next or maintain the current cell cycle step. There are two main checkpoints, the G1/S and the G2/M, during the cell cycle, which preserve correct progression. ATM plays a role in cell cycle delay after DNA damage, especially after double-strand breaks (DSBs).[2] ATM together with NBS1 act as primary DSB sensor proteins. Different mediators, such as Mre11 and MDC1, acquire post-translational modifications which are generated by the sensor proteins. These modified mediator proteins then amplify the DNA damage signal, and transduce the signals to downstream effectors such as CHK2 and p53. Structure[edit] The ATM gene codes for a 350 kDa protein consisting of 3056 amino acids.[3] ATM belongs to the superfamily of Phosphatidylinositol 3-kinase-related kinases (PIKKs). The PIKK superfamily comprises six Ser/Thr-protein kinases that show a sequence similarity to phosphatidylinositol 3-kinases (PI3Ks). This protein kinase family includes amongst others ATR (ATM- and RAD3-related), DNA-PKcs (DNA-dependent protein kinase catalytic subunit) and mTOR (mammalian target of rapamycin). Characteristic for ATM are five domains. These are from N-Terminus to C-Terminus the HEAT repeat domain, the FRAP-ATM-TRRAP (FAT) domain, the kinase domain (KD), the PIKK-regulatory domain (PRD) and the FAT-C-terminal (FATC) domain. The
脑血管病影像诊断新进展 高勇安 首都医科大学宣武医院放射科 100053 脑血管病（ cerebrovascular disease, CVD ）是一类由各种脑血管源性病因所致的脑部 疾病的总称。出血性脑血管病的发病时间规律性不强，多数患者起病急、症状明显，由于 CT 的广泛应用，能得到及时的诊治。缺血性脑血管病多数凌晨发病，起病缓慢，症状逐渐加重， 所以往往延误诊治时机。要提高缺血性脑血管病诊治水平，就要做到早期发现、及时干预脑 缺血进程和防止严重后果的发生，现代影像诊断学在此方面发挥着重要作用。 第一部分缺血性脑血管病 CT 和MRI 诊断新进展 CTA 扫描范围可从主动脉弓到颅底或全脑； 50?60ml ;选主动脉层面，使用智能触发技 MPR 曲面重组（curved planar reformation, CPR ,最大密度投影（maximumintensity projection , MIP ） 和容积重组（volume rendering , VR 。应用机器配有高级血管成像功能与计算机辅助诊断相结合的病变发现和诊断软件，全 面显示血管。 2. 头颈CTA 应用现状临床实践表 明，合理应用CTA 能提供与常规血管造影相近似的诊 断信息，且具有扫描时间短，并发症少等优势。报道显示颈动脉 CTA 和常规血管造影评价颈 动脉狭窄的相关系数达 82%?92%。颅内动脉的 CTA 能清晰显示Willis 环及其分支血管。 可以用于诊断动脉瘤、血管畸形及烟雾病或血管狭窄（图 1）。应用螺旋CT 重建显示脑静脉 系统，称脑CT 静脉血管造影（CT venography, CTV 。目前，此技术在脑静脉系统病变的诊 断上已显示出重要价值。 3. 头颈CTA 新进展-64排螺旋64排螺旋CT 扫描速度很快，可完成 3期以上外周静脉 注入对比剂的增强扫描和大范围血管增强扫描成像，如脑、颈部、肺动脉、主动脉及四肢血 管等，可采集纯粹的动脉或静脉时相数据，这些都有助于对血管的观察和分析。而且它配有 高级血管成像功能与计算机辅助诊断相结合的病变发现和诊断软件，使其在血管成像方面的 优势更加突出。总结其在头颈、脊柱 CTA 上的主要优点有以下几个方面： （1） 血管成像范围广，能很容易完成头颈部联合或长段脊柱、脊髓 CTA （图 （2） 可同时显示血管及其相邻骨结构及其关系， 如钩椎关节增生对椎动脉压迫， II 级，椎动脉受压迂曲，管腔无狭窄； 特别是在颈动脉 CTA 0.6mm ?0.625mm 层厚的 原始图 CT 值分为，富脂软板块（CT 值V 50HU ）、纤维化 一、头颈动脉血管狭窄影像诊断 （一）头颈动脉 CTA 1.基本原理和方法 CT 血管造影（CT angiography, CTA ）是螺旋CT 的一项特殊应用, 是指静脉注射对 比剂后，在循环血中及靶血管内对比剂浓度达到最高峰的时间内，进行螺旋 CT 容积扫描，经计算机最终重建成靶血管数字化的立体影像。 扫描方式为横断面螺旋扫描，根据需要头颈 经肘静脉以 3.5ml/s 的流速注入非离子型对比剂 术，CT 值设为 150HL ?200HU 图像后处理技术包括 2）； 根据 程 III 级，椎 度可分为级： I 级，椎动脉平直，无压迫； 动脉受压，管腔狭窄（图 （ 3）可同时显示血管内硬化斑块， 像可 以清晰显示血管壁硬化斑块，并根据 3）。
World Journal of Cancer Research 世界肿瘤研究, 2014, 4, 41-46 Published Online October 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,/journal/wjcr https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,/10.12677/wjcr.2014.44008 Review of the ERK5 Signaling Pathway Research Song Luo*, Shengfa Su, Weiwei Ouyang#, Bing Lu# Teaching and Research Section of Oncology, Guiyang Medical University, Guiyang Email: 4567436@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,, #ouyangww103173@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,, #lbgymaaaa@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html, Received: Sep. 25th, 2014; revised: Oct. 16th, 2014; accepted: Oct. 20th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Extracellular signal regulated kinase 5 (ERK5) is an important part of mitogen activated protein kinase (MAPK) system, and also is a new signal transduction pathway of MAPK signaling system, which has attracted much attention in recent years. ERK5 can be activated by many stimulating factors and plays an important role in cell survival, proliferation and differentiation. Furthermore, ERK5 is closely related to vascular development and proliferation, and other critical functions. This paper focuses on the origin, structure, property, physiological features of ERK5, and the relation-ship between ERK5 and tumor and non-oncologic diseases, and reviews the research direction in the future. Keywords ERK5, Signaling Pathways, MAPK ERK5信号通路研究现状 罗松*，苏胜发，欧阳伟炜#，卢冰# 贵阳医学院肿瘤学教研室，贵阳 Email: 4567436@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,, #ouyangww103173@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html,, #lbgymaaaa@https://www.doczj.com/doc/9914661106.html, 收稿日期：2014年9月25日；修回日期：2014年10月16日；录用日期：2014年10月20日 *第一作者。 #通讯作者。
血管新生技术 血管新生(angiogenesis)是在原来存在的血管结构上长出新血管的生物学过程，是由于细胞－细胞、细胞－基质及细胞－细胞因子相互作用的结果。成熟器官已形成的血管中，内皮细胞保持一种静止、非增殖状态。新血管网的形成极为罕见，可一过性地发生于生殖周期的女性生殖器官中，受到严格的控制。在创伤、缺血、炎症、伤口愈合、肿瘤生长、糖尿病性视网膜病、风湿性关节炎、牛皮癣等许多病理条件下亦可发生新的血管形成(neo-vascularization)。血管新生包括以下几个过程：①小血管(常常为毛细血管后静脉)基底膜和基质的降解，参与这一过程的有胶原酶、尿激酶型纤溶酶原激活物（urokinase-type plasminogen activator, uPA）等。②内皮细胞在趋化因子的作用下发生迁移，碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、白细胞介素(interleukin) 8及uPA等对这一过程均具有促进作用。③内皮细胞增殖。④在内皮芽生(sprouting)的基础上形成管腔(canalization)。⑤芽生的管腔相互融合成环状血管分支，形成三维管状结构，允许血流通过。⑥血管周细胞(pericytes)进一步构建血管结构。⑦血管周围基膜的形成。新生血管也可以通过第二种途径形成：在原先存在的血管管腔中长入柱状间质组织，随着这些柱状间质组织的继续生长和稳定，导致了血管腔的分隔及局部血管网的重建。若新生血管大于毛细血管，则血管平滑肌细胞也发生移行，并粘附至新形成的基质上。理论上讲，血管
血管紧张素2Ⅱ2型受体基因多态性与高血压心脑血管病的研究进展3 张利荣综述 和姬苓审校 (包头医学院第一附属医院,内蒙古包头014010) 【摘要】 血管紧张素Ⅱ2型受体(angiotensin Ⅱtype 2receptor ,A T2受体)是近年研究的热点,其主要发挥拮抗血管紧张素Ⅱ1型受体的作用,起着舒张血管,降低血压,调节水盐代谢,抑制细胞增殖,促进细胞分化、凋亡等作用,这些作用提示其对心脑血管系统生长发育、功能的平衡稳定以及疾病的发生发展过程都有重要的意义。 【关键词】 血管紧张素2Ⅱ2型受体; 生物学特性; A T2R 功能; 基因多态性 【中图分类号】 R 54113 【文献标识码】 A 【文章编号】 167223511(2010)0120148203 肾素2血管紧张素系统是机体重要的体液调节系统,而血管紧张素Ⅱ是该系统最终的生物活肽,参与调节机体血压和体液平衡。血管紧张素Ⅱ的效应大部分经由其受体发挥作用,目前研究较多的是血管紧张素Ⅱ1型受体。自从1989年发现血管紧张素Ⅱ2型受体(Angiotensin ⅡType 2Receptor ,A T2R )以后,人们对其有了新的认识。本文就A T2R 的生物学特性,功能及其与高血压心脑血管病的关系的研究进展作一综述。 1 AT 2R 的生物学特性 1.1 A T2R 的分布 A T2R 的表达因不同种属不同发育阶段 而不同。人类A T2R 在胚胎发育期几乎所有组织中含量丰富,但在成年组织中,仅在肾上腺髓质、心脏、大脑的特定区域(神经元)、子宫、血管内皮、卵巢、肾脏和肺脏等有着高密度表达[1]。而A T2R 的表达数量与组织间质纤维化程度平行,心室充盈压力增高或扩张性心脏病、缺血性心脏病所致的心脏重构、心力衰竭、心肌梗死恢复以及皮肤和神经系统受损等情况下均可引起A T2R 表达上调、含量增高。这提示了A T2R 在上述组织病理生理过程可能发挥着重要的作用。 1.2 A T2R 的结构 A T 2R 基因定位于Xq22～23,由363个 氨基酸组成,长度约为5kb ,分子量为41220kD ,含有3个外显子和2个内含子。可编码363个氨基酸组成A T2受体蛋白,分子量为41156Da 。A T2R 与A T1R 约有34%的序列同源。人、不同种动物间的A T2R 同源性为92%。A T2R 属于G 蛋白藕联受体超家族成员,含有7个疏水跨膜结构域。A T2R 蛋白的显著特点是,N2末端的疏水结构域有5个潜在的N2糖基化位点,第2个胞内环的N 末端区域有7跨膜结构域受体,由高度保守的Asp1412Arg1422Tyr143序列组成,是与G 蛋白藕联受体作用的关键位点,第3个胞内环很短,在A T2R 介导的信号传递中起着非常重要的作用[2]。最新发现外显子2启动部位296bp 有内含子1的突变(A1675G ),该基因对A T 2R 基因的转录激活有重要作用。 1.3 A T2R 调节因素 上调A T2R 因素:IL 2l β、干扰素调节因 子(IRF 21)、胰岛素、胰岛素样生长因子(IGF )、胞内Na +浓度升高等。下调A T2R 因子:表皮生长因子(B GF )、神经生长因子(N GF )、血小板源性生长因子(PD GF )、血管紧张素Ⅱ(Ang 基金项目:内蒙古自治区自然科学基金(No :20080404MS1103) Ⅱ)、去甲肾上腺素、蛋白激酶C (P KC )激活、胞内Ca 2+浓度升 高等。 1.4 信号转导途径 A T2R 的信号转导机制较为复杂,目前 尚不完全清楚。主要有以下四条信号转导途径:G i 蛋白藕联途径,缓激肽/一氧化氮/环磷鸟苷途径。酰基鞘胺醇通路.磷脂酶A2途径。 2 AT 2R 功能的相关研究 2.1 A T2R 与高血压 A T2R 与原发性高血压的关系报道很 少。J IN 等[3]对2246个日本原发性高血压患者的A GTR2基因进行筛查SN Ps ,并分析其多态性和原发性高血压的关系,结果发现了4个多态位点,其中C4599A 多态性与绝经前女性原发性高血压有关(P =010058),而与男性无关。 2.2 A T2R 与心脏疾病 2003年Adachi 等[4]的研究表明,A T22KO 小鼠与野生型小鼠相比,其心肌梗死后两天心功能急 剧下降,7日存活率显著低于野生型小鼠。组织学分析显示 A T22KO 小鼠心肌梗死后出现肺部充血且其心室心房利钠肽mRNA 水平显著高于野生型小鼠。J ugdutt 等[5]研究表明,在 缺血2再灌注损伤的心肌梗死大鼠模型,使用A T1R 的拮抗剂缬沙坦和依贝沙坦可升高A T2R 水平,并可减少心肌梗死面积,改善心室射血分数及舒张功能。但也有结论相反的报道。 Hitoshi 等[6]的研究表明,A T1R 拮抗剂可通过抑制交感 肾上腺素系统的作用,改善充血性心力衰竭大鼠的左心室收缩功能,而A T2R 拮抗剂的作用与此相反,表明这两种受体在心力衰竭过程中的作用相反。大量研究发现在心力衰竭进展期 A T1R 表达下调,A T2R 表达不变或上调[7]A T2R/A T1R 比值 上升,占优势的受体为A T2R ,Ang Ⅱ与A T2R 结合激活 A T2R ,对心力衰竭是一种内源性保护机制。 Lak ó2Fut ó等[8]发现,A T2R 阻断后导致多种生长因子(如c 2fos 、ET21等),心房利钠mRNA 和蛋白表达水平提高,这些 因素均可促进心肌细胞肥大。Brede 等[9]研究表明,A T2R 增加eNOS 活性发挥阻止心脏重构作用。资料表明只有同时激动A T1和A T2两种受体才可能刺激某种信号转导通路导致心肌肥厚和心肌纤维化,而非起相反的作用。目前临床已广泛应用Ang Ⅱ转化酶抑制剂(ACEI )和A T1R 拮抗剂抑制Ang Ⅱ的促生长作用,尤其A T1R 阻断后引起Ang Ⅱ水平升高,后者与A T2R 结合发挥抑制细胞生长和分化作用,从而逆转A T1R
四综述四 D O I :10.3760/c m a .j .i s s n .1673-436X.2012.004.015基金项目:国家自然科学基金资助项目(81170036)作者单位:410011长沙, 中南大学湘雅二医院呼吸内科通信作者:陈平,E m a i l :p i n g c h e n 0731@s i n a .c o m N o t c h 信号通路在血管生成中的作用研究进展 纵单单 陈平 陈燕 ?摘要? 血管生成存在于机体生长发育的各个阶段三N o t c h 信号是细胞间相互作用的重要信使,大量的研究发现N o t c h 信号在细胞分化及血管生成方面发挥重要的调控作用三N o t c h 信号参与生理性血管生成可能与以下机制有关:调节尖细胞与茎细胞的分化,调节动静脉分化二内皮祖细胞二血管壁细胞二 血管内皮生长因子二一氧化氮以及与其他信号通路相互作用三此外,N o t c h 信号在肿瘤以及损伤后组织修复等病理性血管生成中亦发挥重要作用三明确N o t c h 信号的作用机制对疾病的治疗有重要意义三 ?关键词? N o t c h 信号通路; 血管生成;内皮祖细胞;血管内皮生长因子;肿瘤R e s e a r c ha d v a n c e o fN o t c h s i g n a l i n g i nm o d u l a t i o n o f a n g i o g e n e s i s Z O N GD a n -d a n ,C H E NP i n g ,C H E N Y a n .D e p a r t m e n t o f R e s p i r a t o r y M e d i c i n e ,t h eS e c o n d X i a n g y a H o s p i t a l ,C e n t r a lS o u t h U n i v e r s i t y ,C h a n g s h a 410011,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :C H E NP i n g ,E m a i l :p i n g c h e n 0731@s i n a .c o m ?A b s t r a c t ? A n g i o g e n e s i s e x i s t s i n v a r i o u s s t a g e s o f t h e g r o w t h a n d d e v e l o p m e n t o f t h e b o d y .N o t c h s i g n a l i n g i s a c e l l -c e l l s i g n a l i n gp a t h w a y .R e c e n t s t u d i e sh a v e s h o w n t h a tN o t c hs i g n a l i n gp l a y s a r o l e i n s e v e r a lb i o l o g i c p r o c e s s e s ,s u c ha sc e l ld i f f e r e n t i a t i o na n da n g i o g e n e s i s .N o t c hs i g n a l i n g i n v o l v e di n p h y s i o l o g i c a la n g i o g e n e s i s m a y b er e l a t e d t o t h ef o l l o w i n g m e c h a n i s m s :r e g u l a t e st h et i p /s t a l lc e l l d i f f e r e n t i a t i o n ,a r t e r i a l - v e n o u s d i f f e r e n t i a t i o n ,e n d o t h e l i a l p r o g e n i t o r c e l l s ,m u r a l c e l l s ,v a s c u l a r e n d o t h e l i a l g r o w t h f a c t o r ,n i t r i c o x i d e a n d c o o p e r a t e sw i t ho t h e r s i g n a l i n gp a t h w a y s .I na d d i t i o n ,N o t c h s i g n a l i n gp l a y sa ni m p o r t a n t r o l e i n p a t h o l o g i c a l a n g i o g e n e s i s ,s u c ha st u m o ra n g i o g e n e s i sa n di m p a i r s r e p a r a t i v e a n g i o g e n e s i s a f t e r i s c h e m i a .T h e r e f o r e ,a c l e a rm e c h a n i s mo f t h eN o t c h s i g n a l i n gp a t h w a y c a n p r o v i d e a v a l u a b l e t h e r a p e u t i c s t r a t e g y f o r t h e d i s e a s e s .?K e y w o r d s ? N o t c h s i g n a l i n g p a t h w a y ;A n g i o g e n e s i s ;E n d o t h e l i a l p r o g e n i t o r c e l l s ;V a s c u l a r e n d o t h e l i a l g r o w t h f a c t o r ;T u m o r N o t c h 信号通路最初发现于果蝇, 是一条高度保守的信号传导途径,广泛存在于各种生物体内,在机体生长发育过程中起到关键作用,从多方面调控细胞增殖二分化及凋亡三近年来大量研究表明 N o t c h /D l l 4信号通路在血管生成中起到重要作用三本文就N o t c h 通路在生理性及病理性血管生成中的作用及其调控机制作一综述三 1 N o t c h 信号通路组成 N o t c h 信号通路是一条高度保守的信号转导途径,由胞外配体二跨膜受体二D N A 结合蛋白及靶基因四部分组成三哺乳动物体内含4种同源N o t c h 受体(N o t c h 1~4)及5种同源配体(D l l 1二D l l 3二D l l 4二 J a g 1二J a g 2)[1 ]三N o t c h 受体是Ⅰ型单跨膜蛋白,包括胞外部分二跨膜部分及胞内部分三N o t c h 蛋白的 胞外部分均含有36个串联排列的表皮生长因子 (e p i d e r m a l g r o w t h f a c t o r ,E G F )样重复系列以及3个富含半胱氨酸的L N R 样重复序列三部分E G F 样序列可与相邻细胞的配体结合,L N R 样重复序列 则调节受体胞内与胞外区域的相互作用[ 2-3] 三跨膜部分主要由C a 2+ 依赖的非共价键结合形成的异源二聚体构成三胞内部分由R AM 结构域(R B P 结合 区),核定位序列N L S ,7个锚蛋白重复序列A N K 结构域,富含脯氨酸二谷氨酸二丝氨酸及苏氨酸的P E S T 结构域,以及翻译启动区T A D 五部分组成三N o t c h 配体也是表达于细胞表面的Ⅰ型跨膜蛋白,配体胞外D S L 区域负责与N o t c h 受体及部分E G F 样重复序列结合[1,3 ]三N o t c h 信号由相邻两个细胞 的N o t c h 受体和配体相互作用而激活, 受体与配体结合导致受体构象发生改变,跨膜部分被连续切割, 四 992四国际呼吸杂志2012年2月第32卷第4期 I n t JR e s p i r ,F e b r u a r y 2 012,V o l .32,N o .4
血管新生概念及其调控因子网络 1.1病理性血管新生与治疗性血管新生 任何组织损伤后的修复都离不开血管生成，血管生成是组织修复的中心。血管生成过程包括血管新生、血管发生和原已存在的血管剪切重构形成的成熟毛细血管网。血管新生，是指毛细血管从原血管以出芽方式形成新血管床的过程。通常存在于胚胎形成和产后组织正常生长的过程中，成年女性生殖系统子宫内膜血管的周期性反复重建和组织受损后正常的修复也有血管生成的参与。在这些过程中，血管生成的启动受到多种因素的控制，仅随刺激信号的出现开启短暂时间，然后即被关闭。所以，体内血管的生长与抑制处于动态平衡，以保持相对静止状态，当这一状态一旦被打破，即导致许多疾病的发生[5]。在创伤、缺血、炎症、伤口愈合、肿瘤生长、糖尿病性视网膜病、风湿性关节炎、牛皮癣等许多病理条件下亦可发生新的血管形成。血管新生包括以下几个过程[6]：①小血管(常常为毛细血管后静脉)基底膜和基质的降解，参与这一过程的有胶原酶、尿激酶型纤溶酶原激活物等；②内皮细胞在趋化因子的作用下发生迁移，bFGF、VEGF、IL-8等对这一过程均具有促进作用；③内皮细胞增殖；④在内皮芽生的基础上形成管腔；⑤芽生的管腔相互融合成环状血管分支，形成三维管状结构，允许血流通过；⑥血管周细胞进一步构建血管结构；⑦血管周围基膜的形成。 血管新生性疾病即指与微血管异常生长有关的疾病，表现为血管生成的过度与缺陷。自1971年Folkman[7]提出：“三维生长的肿瘤 2mm×2mm×2mm之后是绝对血管生成依赖性”的观点后，血管生成的研究受到了广泛的关注，并取得飞速进步。探讨血管生成发生机理和研制逆转血管生成病变的治疗方法和药物是近年医学研究的热点课题。其中，抑制血管新生（抗病理性血管新生）研究与肿瘤的治疗密切相关；而对促进血管新生（治疗性血管新生）的研究多围绕冠状动脉侧枝循环的治疗展开。冠状动脉粥样硬化和渐进型冠状动脉闭塞常能形成侧枝循
信号通路研究思路
证明一个药物能通过抑制P38表达而发挥保护细胞的作用，需要做的是： 要证明你的药物是通过抑制P38表达而发挥保护作用，首先要证明P38表达增加会导致损伤。 其次，要证明你的药物存在保护作用。 再次，证明你的药物可以抑制P38表达。 最后，证明你的药物是由于抑制了P38表达而发挥保护作用。 首先证明P38表达增加会导致损伤。 这里需要建立一个损伤模型。正如你提到的，钙离子导致P38mapk的增高，如果某种损伤可以通过钙离子导致P38mapk的增高，那么你就建立起了一个损伤模型。这时，对P38做个RNA干扰，使其表达下降，再来损伤刺激，如果这时损伤刺激不会导致损伤，那么可以说P38mapk的增高会导致损伤。 这里最好不要用P38的抑制剂SB来处理，因为这个抑制剂是针对P38活性的抑制剂，抑制的是P38的磷酸化，而不是表达量。 如果说明的问题是p38磷酸化水平增加而导致损伤，那么我建议用抑制剂。这时还可以用Dominant-negative。抑制剂的实验证实该药物不影响P38表达，而影响其活化。（应该首先考虑选用抑制剂，因为目前一些药物的作用机制不是抑制靶点的表达，而是抑制靶点的激活。如果在此应用RNAi的话，很可能会漏掉这个机制或增加实验步骤。） 其次，要证明你的药物存在保护作用。
当然就是用你的药物先处理一下，再来损伤刺激，如果这时损伤刺激不会导致损伤，那么可以说你的药物存在保护作用。 再次，证明你的药物可以抑制P38表达。 用你的药物先处理一下，再来损伤刺激，再检测P38表达，如果用药组相对于没有用药组P38表达下降，那么可以说你的药物可以抑制P38表达。 最后，证明你的药物是由于抑制了P38表达而发挥保护作用。 这一步看似不必要，其实是最重要的步骤，而国内的文章往往忽略了这一关键环节。 这里建议还是用RNA干扰P38表达，再用你的药物处理，再进行损伤刺激，如果用药组与没有用药组的损伤程度一致，那么才可以说你的药物是由于抑制了P38表达而发挥保护作用。 抑制剂也有其局限性，有时是“致命”的，主要原因是抑制剂缺乏特异性。虽然我们在文章里看到用抑制剂的时候都说是什么什么的特异性抑制剂，但真的那么特异吗？其实往往是作者为了写文章发文章的需要而夸大了抑制剂的特异性。细胞里无数的信号通路，谁也不能保证抑制剂在作用于靶分子时不会影响其他信号通路。其实无论什么抑制剂，对剂量的要求都相对比较苛刻，为什么？就是因为一旦浓度高了，就不知道会干扰到其他哪些信号通路，从而产生很多说不清道不明的现象。 PI3K的抑制剂---LY294002和wortmannin,它们都能抑制PI3K和相关的激酶，但LY294002的浓度达到200μM常用来抑制DNA依赖的蛋白激酶（DNA-PK）；wortmannin在浓度超过3μM常用来抑制运动失调性毛细血管扩张基因