VEGF(血管内皮生长因子)信号通路

影响骨折愈合的细胞内信号通路研究进展发布时间：2021-06-07T06:58:17.283Z 来源：《中国医学人文》(学术版)2021年4月4期作者：崔宏宇[导读] 细胞的各种生物学过程，包括增殖、分化、凋亡等均受到多条信号通路控制，机体维持稳态依赖信号通路地精准调控。

本文系统、深入地概述了参与骨折愈合的多条重要细胞内信号通路及其作用机制，为临床治疗提供理论依据，并为药物研发提供新思路。

崔宏宇广州市番禺区中心医院创伤骨科广东广州 511400【摘要】细胞的各种生物学过程，包括增殖、分化、凋亡等均受到多条信号通路控制，机体维持稳态依赖信号通路地精准调控。

本文系统、深入地概述了参与骨折愈合的多条重要细胞内信号通路及其作用机制，为临床治疗提供理论依据，并为药物研发提供新思路。

【关键词】骨折愈合；信号通路；研究进展Research progress of cellular signaling pathways involving in fracture healing CUI Hongyu（Department of Traumatic Orthopaedics，Guangzhou Panyu District Central Hospital，Guangzhou 511400，Guangdong，China） Abstract：Multiple signaling pathways regulate cellular biology progress，including proliferation，differentiation and apoptosis.To maintain homeostasis depends on precise regulation of signaling pathways.This review summarized the mechanism of cellular signaling pathways involving in fracture healing systematically and thoroughly，providing theoretical basis for clinical application，and novel perspectives for drug development.Keywords：fracture healing；signaling pathways；research progress 骨折是现代骨外科的常见疾病，骨科手术的新技术及药物治疗等联合应用极大程度地促进骨折愈合，但是仍有约5%-10%的骨折因各种因素导致骨折不愈合或延迟愈合[1]。

血管重塑中的细胞外基质动力学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述血管重塑是一种与生物体增长、发育和修复相关的重要生理过程。

细胞外基质（ECM）作为血管重塑的关键组成部分，发挥着至关重要的作用。

ECM是由胶原蛋白、弹性纤维、黏多糖等成分组成的结构网络，它不仅提供了细胞化学环境和力学支撑，还参与细胞信号传导和调控细胞行为。

血管重塑过程中，细胞外基质动力学的变化直接影响着血管细胞的增殖、迁移和分化。

在本文中，我们将系统地探讨细胞外基质动力学在血管重塑中的作用机制。

首先，我们将介绍细胞外基质的组成和功能，详细解析其在血管重塑过程中的重要作用。

其次，我们将阐述血管重塑的机制，探讨细胞外基质与细胞信号通路的相互作用，以及其对血管内皮细胞和平滑肌细胞的影响。

最后，我们将总结细胞外基质动力学在血管重塑中的作用，并提出未来研究的方向。

通过深入研究细胞外基质动力学在血管重塑中的作用，我们可以更好地理解血管重塑的机制，并为血管相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以参考以下内容：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行探讨血管重塑中的细胞外基质动力学：第一部分：引言引言部分将概述本文的主题和重要性。

我们将首先介绍细胞外基质的组成与功能，以及血管重塑的机制。

接着，我们会详细阐述细胞外基质动力学在血管重塑过程中所起到的作用。

最后，我们将探讨未来研究的方向，展望该领域的发展前景。

第二部分：细胞外基质的组成与功能在本部分中，我们将介绍细胞外基质的组成成分以及各个成分的功能。

我们将讨论细胞外基质的主要成分如胶原蛋白、弹性纤维和蛋白多糖，并探讨它们在细胞外基质中的相互作用和结构功能关系。

第三部分：血管重塑的机制血管重塑是血管系统发生变化的过程，涉及到多种细胞类型和分子信号通路的参与。

在本部分中，我们将详细讨论血管重塑的机制，包括血管的新生、血管的修复和血管的重构等过程。

我们会介绍细胞-细胞相互作用、细胞与细胞外基质的相互作用，以及细胞外基质在血管重塑中的调控作用。

血管内皮生长因子及其表达调控【关键词】调控【摘要】血管内皮生长因子（VEGF）特异性的促血管再生作用使其在临床应用有重要意义。

本文对VEGF的分子生物学特性、对机体的作用、表达及生成的调节进行综述，并展望其临床应用。

【关键词】血管内皮生长因子；表达；调控血管内皮生长因子(VEGF)是1989年由Ferrara等在牛垂体滤泡星形胶质细胞体外培养液中分离纯化出来的,是作用于血管内皮细胞的生长因子,也是目前发现的最强烈的增加血管通透性物质之一［1］。

1 VEGF的生物学特性 1.1 VEGF的基因编码及种类人的VEGF基因位于染色体的6p21.3,编码VEGF的基因长14kb,由8个外显子和7个内含子交替组成。

VEGF基因经过转录水平的剪切,可以产生5种不同的转录子,即VEGF206、VEGF189、VEGF165、VEGF123、VEGF121。

1.2 VEGF的受体 VEGF通过与其受体结合发挥生物学效应。

目前已在血管内皮细胞膜上检出两种具有与VEGF高度特异结合的受体：flt1（fms-like lyrosine kinase）和flk1（fetal liver kinase，亦称KDR），属于Ⅲ型酪氨酸受体，另外flt4也被确认为是VEGF受体，其跨膜蛋白胞外区有7个类似免疫球蛋白功能区，但VEGF对flt4特异性不高。

1.3 VEGF的分布 VEGF在一般正常成人和动物中一般表达水平较低。

一些代谢旺盛、血供丰富的组织VEGF表达水平略高。

在一些病理情况下可以过度表达。

1.4 VEGF的生物学作用 1.4.1 细胞质的钙聚集作用VEGF选择性地、直接作用于flt1和flk1两种受体上后，最先看到的生物学效应是细胞质的钙离子增加，几秒钟之内可使钙离子浓度升高4倍以上。

1.4.2 促进内皮细胞增殖 flk1是一种内皮细胞特异性有丝分裂原，选择性地、直接作用于flt1和flk1两种受体，能诱导单核细胞生长。

阿奇霉素对新生大鼠支气管肺发育不良的改善作用及机制Δ杜维纳＊，高淑强 #，巨容，习玉峰（电子科技大学医学院附属妇女儿童医院/成都市妇女儿童中心医院新生儿重症医学科，成都　611731）中图分类号 R 562.2；R 965 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2024）02-0155-05DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.02.06摘要 目的 基于缺氧诱导因子1α（HIF-1α）/HIF-2α/血管内皮生长因子（VEGF ）信号通路探讨阿奇霉素对新生大鼠支气管肺发育不良（BPD ）的改善作用及机制。

方法 将60只新生SD 大鼠随机分为阴性对照（NC ）组、BPD 组、阿奇霉素组、布地奈德组（阳性对照），每组15只。

NC 组大鼠正常呼吸空气，其余3组大鼠通过在高浓度氧中暴露14 d 构建BPD 大鼠模型。

建模成功后，阿奇霉素组大鼠腹腔注射阿奇霉素200 mg/kg ，布地奈德组大鼠雾化吸入布地奈德1.5 mg/kg ，每日1次，连续14 d ；BPD 组和NC 组大鼠不做任何处理。

观察并检测各组大鼠肺组织病理学变化、放射状肺泡计数、肺泡平均截距，支气管肺泡灌洗液（BALF ）中白细胞计数和肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素6（IL-6）、IL-1β、超氧化物歧化酶（SOD ）、过氧化氢酶（CAT ）、丙二醛（MDA ）水平，肺组织中VEGF 、HIF-1α、HIF-2α mRNA 相对表达量和蛋白表达量。

结果 与NC 组比较，BPD 组大鼠肺组织出现明显损伤；白细胞计数、肺泡平均截距和TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA 水平均显著上调；放射状肺泡计数，SOD 、CAT 水平，VEGF 、HIF-1α、HIF-2α mRNA 相对表达量和蛋白表达量均显著下调（P ＜0.05）。

与BPD 组比较，阿奇霉素组和布地奈德组大鼠上述指标均显著逆转（P ＜0.05）。

血管生成生物标志物检测及其临床意义引言：血管生长是一种复杂的生物过程，涉及多种细胞、生理和生化因素的相互作用。

血管生成在许多疾病中起到关键作用，例如肿瘤的生长和转移，而且在组织再生和修复过程中也起到重要的作用。

因此，了解血管生成的机制以及发现可以用于监测和预测相关疾病的生物标志物具有重要的临床意义。

一、血管生成的机制和调控因素血管生成是指新的血管形成过程，它包括血管内皮细胞的增殖、迁移和管腔形成，以及血管周细胞（如平滑肌细胞和间充质细胞）的招募和分化。

血管生成的过程受到多种生理和病理因素的调控。

一种重要的调控机制是血管生成因子及其受体的信号通路。

血管内皮生长因子（VEGF）家族是调节血管生成最重要的因子之一。

VEGF 通过与其受体（如VEGFR-2）结合，激活下游信号通路促进内皮细胞的增殖和迁移。

除了VEGF家族外，其他因子如血小板源性生长因子（PDGF）、基础纤维生长因子（bFGF）等也参与血管生成的调控。

另一个重要的调控机制是血管生成抑制因子的作用。

如血管抑制蛋白1（Angiostatin-1）和血管抑制蛋白2（Angiostatin-2）通过干扰VEGF的信号通路，抑制血管内皮细胞的增殖和迁移，从而抑制血管生成过程。

二、血管生成生物标志物的分类和检测方法血管生成生物标志物是指可以用于检测和评估血管生成过程的生物标志物。

根据其来源和类型的不同，血管生成生物标志物可以分为细胞因子、激素、蛋白质、基因等多种类型。

最常用的血管生成生物标志物是细胞因子，如VEGF、PDGF、bFGF等。

这些细胞因子在血液和组织中的水平可以通过酶联免疫吸附实验（ELISA）或其他免疫检测方法进行测定。

这些方法具有高灵敏度和特异性，可以用于评估血管生成的活性以及疾病的进展和预后。

除了细胞因子，一些激素如雌激素和甲状腺素在血管生成中也发挥重要作用。

对这些激素的水平进行检测可以了解其对血管生成的调节作用。

蛋白质是细胞生物学中的重要参与者，在血管生成过程中也发挥着重要的作用。

低氧诱导因子（HIF）信号通路是一种重要的细胞信号传导通路，其在调控细胞的代谢、增殖、存活等生理功能中扮演着重要的角色。

本文将从以下几个方面对低氧诱导因子信号通路进行介绍和分析。

一、低氧环境对HIF的调节作用1. 低氧环境是HIF信号通路的主要调节因素之一。

在低氧环境下，HIF-1α蛋白的稳定性得到提高，其降解速度减缓，从而使其在细胞中的水平得以上升。

这种调节作用能够促进HIF信号通路的激活，进而引发一系列与细胞适应低氧环境相关的生物学效应。

2. 低氧环境如何影响HIF-1α的稳定性？这主要是通过氧依赖性蛋白质降解途径来实现的。

在正常氧环境下，HIF-1α蛋白受到蛋白酶体依赖的降解途径的调控，使得其在细胞内的寿命较短；而在低氧环境中，HIF-1α蛋白受到蛋白酶体依赖途径的抑制，从而促使其稳定性增加。

二、HIF信号通路的激活机制1. HIF信号通路的激活主要取决于HIF-1α蛋白的表达水平和活性。

在低氧环境下，HIF-1α蛋白的水平上升，其结合于HIF-1β并形成活性复合物，进而结合于HIF响应元件（HRE），最终调控下游靶基因的表达。

2. 除了低氧环境外，HIF信号通路的激活还受到多种其他因素的调节，包括生长因子、细胞因子、代谢产物等。

这些因素通过不同的信号通路调控HIF-1α蛋白的翻译、转录和稳定性，从而影响HIF信号通路的活化状态。

三、HIF信号通路在疾病发生发展中的作用1. HIF信号通路在肿瘤发生发展中起着重要的作用。

肿瘤微环境中的低氧环境使得HIF-1α的水平得到显著上升，进而促使肿瘤细胞的代谢重构、血管生成、转移和侵袭等生物学过程的进行，从而促进肿瘤的发展和转移。

2. 除了肿瘤外，HIF信号通路在心血管疾病、炎症和免疫相关疾病、神经系统疾病等疾病中也发挥着重要作用。

对HIF信号通路的调控可能成为治疗这些疾病的潜在靶点。

四、HIF信号通路在药物研发中的应用1. 由于HIF信号通路在多种疾病中的重要作用，因此其在药物研发中备受关注。

伤口愈合过程中的细胞信号通路研究一、引言伤口愈合是机体为了回复组织完整而进行的一系列生理、化学反应过程。

在愈合的过程中，细胞信号通路发挥了至关重要的作用。

细胞信号通路是细胞间相互作用的基础，是细胞生命活动的调节系统，控制着细胞生长、分化、存活和死亡等一系列重要生理过程。

在伤口愈合过程中，细胞信号通路通过不同的分子机制和途径，调节和促进伤口愈合。

因此，深入研究伤口愈合过程中的细胞信号通路对于加速伤口愈合、减少并发症等具有重要的意义。

二、伤口愈合过程的细胞信号通路伤口愈合主要包括炎症反应期、修复增生期和重塑重建期。

在这些不同的阶段中，细胞信号通路发挥了不同的作用。

（一）炎症反应期的细胞信号通路在炎症反应期，创伤刺激引发免疫系统的炎症反应，使大量的白细胞、巨噬细胞和炎性介质聚集于伤口，以便尽快清除损伤组织和病原体。

细胞信号通路在炎症反应期中的作用主要有：1.核因子-κB（NF-κB）通路NF-κB是一种重要的细胞核转录因子，广泛参与炎症反应、免疫应答、细胞凋亡等生物学过程。

在炎症反应期，细胞识别到损伤刺激后，NF-κB通路得到激活，导致一系列炎症介质的表达和释放，包括白细胞趋化因子、炎性细胞因子、凝血酶、前列腺素、氧自由基等。

2.缺氧诱导因子（HIF）通路伤口组织缺氧是炎症反应期的常见特征。

HIF通路是细胞适应缺氧环境的重要途径。

HIF在缺氧条件下得到激活后，能够诱导其下游基因转录的表达，包括血管内皮生长因子（VEGF）、纤维连接蛋白等。

这些基因的表达能够促进新血管形成和组织修复，支持伤口的愈合。

（二）修复增生期的细胞信号通路在修复增生期，伤口开始形成新的血管和组织结构，细胞信号通路在此时发挥了重要的作用。

其中，最重要的信号通路是前列腺素E2（PGE2）信号通路。

PGE2通路是一种转导神经、免疫和生殖等多种生理过程的重要信号通路。

在修复增生期，PGE2在伤口周围组织中高度表达，并能够促进新生血管形成和基质重构。

脑缺血后血管再生的研究进展摘要：脑卒中具有较高的致残性，且死亡率高，随着医学技术的不断进步对脑卒中的探究不断深入，脑卒中后血管再生对脑神经功能的恢复具有十分重要的临床意义。

了解脑卒中后血管再生的原理及机制可为临床治疗脑卒中疾病提供一定的理论指导。

关键词：联合康复治疗；脑缺血；血管再生；作用引言脑卒中是临床常见病、多发病，容易复发，且具有较高的致残性，预后差。

其造成的死亡和残疾为发展中国家带来了沉重的经济负担。

康复治疗是脑卒中后促进功能恢复的主要措施之一，目前许多研究已发现，联合康复治疗对脑卒中后各种功能障碍的恢复具有显著改善作用。

因此，病人可以通过运动功能的训练、行为学的训练、针灸治疗和丰富的音乐、环境刺激等来促进血管再生，进而加快脑卒中的恢复。

本文对脑卒中的联合康复治疗作用及可能机制作一综述。

1.血管再生的原理脑卒中是导致人类残疾和死亡的主要病因之一，血管再生对脑卒中的康复具有十分重要的意义。

人们对血管再生促进脑卒中患者的康复的探究不断深入，血管再生的原理也逐渐清晰。

血管再生指的是在某些生理或病理情况下，机体通过分化的内皮细胞激活，趋化移动，增值，细胞外基降解，新管腔形成，从而形成新的毛细血管的过程。

有学者通过小鼠脑梗死模型，利用共聚焦显微镜，观察其微血管的变化，发现随着脑缺血时间的增加，局部新生血管也随之增多。

再利用cDNA芯片技术，研究其脑梗死模型，发现血管再生除了在形态上有改变之外，缺血区血管源性蛋白不断增多，这些蛋白能够促进血管的生成[1]。

血管再生的促进因素是多方面的，血管内皮系统、血管外基质、蛋白水解酶系统、血管生成生长因子以及血流的剪切应力、内皮祖细胞的生成和增殖等均与血管再生有密切联系，提高内源性血管再生率，可加快脑缺血后神经恢复[2，3]。

2.脑缺血后血管再生的调节作用在生理状况下，脑内血管相对稳定，脑缺血后脑内血管平衡被打破，多种促血管生长因子合成增加，主要包括血管内皮生长因子（VEGF），成纤维细胞生长因子（FGF），脑源性神经营养因子（BDNF）等，这些因子可以在一定程度上有助于促进缺血脑组织的血管再生，为受损神经元提供血供，有助于神经功能恢复，改善缺血区环境，加快脑缺血的恢复速度。

抗血管生成治疗在结直肠癌的临床应用抗血管生成治疗是一种新型的癌症治疗方法，通过抑制肿瘤血管生成来阻止肿瘤的生长和扩散。

在结直肠癌的治疗中，抗血管生成治疗已经被证明是一种有效的治疗策略。

结直肠癌是一种常见的消化系统肿瘤，其发展迅速且易于转移，给患者的生活质量和预后带来了很大的挑战。

传统的治疗方法包括手术切除肿瘤、放疗和化疗，但对于晚期或转移性结直肠癌的患者效果有限。

抗血管生成治疗通过靶向肿瘤血管的形成和发展，为结直肠癌患者提供了一种新的治疗选择。

该治疗方法可以通过抑制血管内皮生长因子（VEGF）的活性或阻断其受体来干扰肿瘤血管的形成，从而抑制肿瘤的生长和扩散。

在临床应用中，抗血管生成治疗已经显示出显著的效果。

研究表明，与传统治疗相比，使用抗血管生成药物进行治疗可以延缓疾病的进展和提高患者的生存率。

此外，抗血管生成治疗还具有较少的毒副作用和较好的耐受性，对患者的生活质量改善也起到了积极的作用。

然而，抗血管生成治疗并非适用于所有结直肠癌患者。

个体化的治疗方案和合适的患者选择是确保治疗效果最大化的关键。

因此，在结直肠癌的临床实践中，医生应根据患者的病情和身体状况，综合考虑各种治疗方法，包括抗血管生成治疗，来制定个体化的治疗方案。

综上所述，抗血管生成治疗在结直肠癌的临床应用具有重要的意义。

通过抑制肿瘤血管的形成和发展，该治疗方法为结直肠癌患者提供了一种新的治疗选择，延缓疾病进展并改善患者的生存率。

然而，个体化的治疗方案和适当的患者选择是确保治疗效果最大化的关键。

概述结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤，其发病率逐年上升。

它通常起源于结肠或直肠的黏膜细胞，并以恶性肿瘤形式生长和扩散。

发病率结直肠癌的发病率在全球范围内呈增长趋势。

据统计数据显示，结直肠癌在许多国家的恶性肿瘤发病率排名中居前列。

其发病率因地理位置、环境因素和个体遗传等多种因素而异。

病理特征结直肠癌的病理特征包括肿瘤的组织学类型、分级和浸润深度。

根据肿瘤的组织学类型，结直肠癌可分为腺癌、粘液癌、鳞状细胞癌等。

血管内皮生长因子又称血管通透因子(vascular permeability factor ,VPF)或血管调理素(vasculotropin) ,最先从肿瘤细胞分离出来,是一种能与肝素结合的二聚体糖蛋白分子,并能特异性地作用于血管内皮细胞,是血管内皮细胞特异的有丝分裂素。

具有增加微静脉、小静脉通透性,促进血管内皮细胞分裂、增殖以及诱导血管形成等作用。

VEGF 家族有5个成员，分别为VEGF -A、B、C、D、E和胎盘生长因子( P LGF )，人体中最常见的是VEGF- A，其位于染色体6P21.3，全长14kb，由8个外显子和7个内含子构成，是一种35-45 kD的同型二聚体糖蛋白，由两个亚基通过二硫键相连。

其氨基酸序列高度保守，与血小板衍生生长因子（PDGF）及胎盘生长因子之间具有部分同源性。

由于mRNA 剪接方式的不同，可以形成至少7种变异体，即VEGF -121、VEGF -145、VEGF- 148、VEGF -165、VEGF -183、VEGF -189和VEGF- 206 。

体内VEGF -165表达最丰富，VEGF -121血管生长中起主导作用。

VEGF-121与VEGF -165为可溶性分泌蛋白，是主要效应分子，均以旁分泌形式介导特异性内皮细胞有丝分裂和增加血管通透性。

除VEGF -121外，所有VEGF均可与肝素结合。

VEGF功能上的差异主要取决于与肝素的不同结合力，其氨基酸序列与血小板源性生长因( p latelet-derived growth factor，PDGF ) B链有18％的同源性。

但PDGF主要作用于成纤维细胞和平滑肌，而且与肝素的亲和力低。

VEGF与血管发生和发展紧密联系在一起，在个体胚胎发育过程中有广泛的表达，如胚胎和出生后脑室的神经外胚层、脑垂体、肾脏、肾上腺、卵巢、子宫内膜和胎盘等正常组织；与女性的生殖系统密切相关，如血管化过程中的黄体、卵泡、子宫内膜周期和蜕膜、创伤炎症和肿瘤的生成过程均伴有VEGF的表达。