血管生长(共8篇)
血管生长 篇1
血管瘤 (hemangioma) 是临床上常见的良性肿瘤, 属血管增生性疾病[1], 多见于婴幼儿, 主要特征为血管内皮细胞增生和细胞密度增高。该病可以发生在全身任何部位, 以皮肤和皮下组织多见;其次为口腔粘膜和肌肉, 再次为肝脏, 骨骼, 脾脏及神经组织, 而发生在消化道、肾脏等组织则较为少见。根据内皮细胞生长、肥大细胞计数以及纤维细胞形成等特点将血管瘤分为增殖期 (proliferating phase) 、退化期 (involuting phase) 、退化完成期 (involuted phase) 3个阶段[2]。约90%的血管瘤在10岁左右完全退化[3], 但仍有部分血管瘤随着患儿年龄的增长逐渐增大, 造成面部、四肢畸形, 视力、呼吸障碍, 以及Kasabach-Merritt综合征和充血性心力衰竭等严重的并发症。该类疾病病理复杂, 发生发展的机制尚不完全清楚, 目前主要考虑与血管和血管内皮细胞异常增生有关[1、4]。而在血管内皮细胞增生的诸多因素中, 以血管内皮生长因子 (VEGF) 与血管瘤的发生发展关系最为密切[5]。故此, 本文就VEGF在血管瘤发生发展过程中的作用及其机制做一综述。
1 血管瘤的发生机制
目前, 学者们认为血管瘤的发生机制有如下假说: (1) 处于血管分化早期发育阶段的胚胎成血管细胞 (如在增生期血管瘤中存在的内皮祖细胞) 聚集增生所致。 (2) 胎盘细胞“意外”脱落, 造成内皮细胞过度增殖。 (3) 大量促血管生成因子和抑制因子调控失衡。 (4) 增生期吲哚胺2, 3一双加氧酶 (IOD) 表达上调, T细胞收到抑制, 使得血管内皮细胞逃逸免疫监控, 过度增生等[6]。
目前, 学术界认为:血管内皮细胞的增殖在血管瘤发生发展中起着重要作用[7]。所以, 影响血管内皮细胞增殖的因素自然会影响血管瘤的发生发展。研究证实, 机体内许多肽类因子能够影响血管生成[8], 以生长因子为多见, 如:血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF) 、成纤维细胞生长因子 (fibroblast growth factor, FGF) 、血小板源性生长因子 (platelet—derived growth factor, PDGF) 等。这些因子在血管瘤发展过程中单独或者协同发生作用, 引起血管内皮细胞增殖失常, 诱发血管瘤的形成。
2 血管内皮生长因子 (VEGF) 及其受体
VEGF是一种分泌性糖基化多肽因子, 可由血管瘤内皮组织分泌[1], 是由两条相同肽链通过二硫键构成的二聚体, 分子量为34~42ku, 具备非常强的耐热及耐酸能力[9], VEGF mRNA经过不同的剪接, 形成6种VEGF亚型, 分别含有121、145、165、183、189、206个氨基酸残基, 以二硫键连接成同源二聚体, 广泛分布于人体组织, 拥有高度保守性[10]。
人体VEGF分为:VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、胎盘生长因子 (placenta growth factor, PIGF) 以及内分泌腺来源的血管内皮生长因子 (endocrine gl ndderived vascular endothelial growth factor, EGVEGF) 。VEGF-A是VEGF家族中最重要的成员, 有6种亚型:VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF183、VEGF189和VEGF206;同时还有一种VEGF的mRNA经特殊剪接后得到的片断VEGF148, 它缺少由外显子6、7的末端和8编码的残基, 生理作用有待证实。VEGF165亚型是最重要的同源单体之一, 除了有促进内皮细胞生长与抑制凋亡等多种作用外, 还可以促进人白血病K562细胞的增殖, 并抑制其凋亡。EG-VEGF是一种组织特异性血管内皮生长因子 (tissue s pecific angiogenic growth factor) , 只在某些组织中表达并选择性地作用于一种内皮组织, 诱导毛细血管内皮细胞的增殖、迁移与破坏基底膜结构的完整性。人EG-VEGF由产生类固醇的细胞表达, 如胎盘、肾上腺、睾丸以及卵巢等。与VEGF共同导致广泛的血管生成, 但与VEGF不同的是, EG-VEGF在骨骼肌与角膜中, 不能直接导致血管生成。
目前发现的血管内皮生长因子受体 (VEGFR) 主要有以下5种: (1) VEGFR-1, 即fms样酪氨酸激酶 (fms-like tyrosine kinase, Flt-1) ; (2) VEGFR-2, 即含激酶插入域的受体/胎肝激酶 (kinase insert-domain containing receptor/fetal liver kinase, KDR/Flk-1) ; (3) VEGFR-3 (Flt-4) ; (4) 神经毡蛋白-1 (neuropilin-1, NP-1) ; (5) 神经毡蛋白-2 (NP-2) 。
3 VEGF的生物学特征
血管内皮生长因子 (VEGF) 是一种可扩散的内皮细胞特异性有丝分裂原蛋白, 人体内多种细胞能合成VEGF, 包括:成纤维细胞、角质细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞、肿瘤细胞等。VEGF作用的主要靶细胞是内皮细胞[11], 它能够特异性的刺激内皮细胞分裂、增生, 诱导新生血管形成, 是一种最强的直接促进血管形成的因子[12,13], 而对其它类型细胞却无这种作用[1]。该因子仅在内皮细胞上有KDR表达, 通过旁分泌与自分泌形式作用于内皮细胞与内皮细胞上的受体flt21和KDR[14]发挥作用。其作用主要有改变内皮细胞的基因表达, 增加组织因子与某些蛋白酶的产生 (如促进金属蛋白酶和间质胶原酶的分泌, 直接参与促血管生成和软骨、骨的破坏) [11], 改变细胞外基质环境, 促进毛细血管生长, 向组织内浸润, 增加细胞内酪氨酸磷酸化, 选择性促进内皮细胞分裂增殖。此外, 人们还发现该因子在体内外均有强烈地诱导活体血管形成作用[11];通过影响钙依赖途径, 增加血管通透性[12], 主要表现为后毛细血管和小静脉对大分子的通透性[11]。以上都是血管形成的重要环节, 因此, 血管内皮生长因子 (VEGF) 被认为是血管形成主要调节者[15]。
在生理条件下, 机体的VEGF可以呈低表达状态[16,17], 而在一些病理情况下, 如缺氧, 炎症, 创伤等, VEGF在全身或局部某些细胞内表达上调, 若这种情况不能得到及时控制, 将会导致血管畸形, 视网膜病变或刺激肿瘤生长等病理变化[18]。1971年Folkman提出假设, 认为肿瘤生长和转移依赖于新生血管生成。后来, 研究也发现在许多肿瘤组织内、外都有VEGF的高表达。这表明VEGF对肿瘤血管的生成、生长、浸润和转移有一定作用[19]。不仅如此, 在炎症性角膜血管化时, 上皮细胞和内皮细胞中的VEGF表达显著增加, 特别在瘢痕组织的成纤维细胞和巨噬细胞周围;在鼠的角膜新生血管模型中, 研究人员发现VEGF mRNA和蛋白水平与炎症和新生血管呈时空对应关系, 而且使用VEGF中和抗体后, 可以有效地抑制角膜新生血管的形成[13]。
4 VEGF在血管瘤生成中的作用
VEGF在所有血管性肿瘤中都有表达, 尤其是在活跃的成血管细胞瘤中, 血管内皮生长因子 (VEGF) 和血管内皮生长因子 (VEGF) 均呈现高表达状态, 因此我们认为血管内皮生长因子 (VEGF) 是血管瘤组织发生和发展的基础[20,11]。Berard M的研究证实血管瘤周细胞可分泌VEGF, 通过旁分泌机制刺激内皮细胞增殖, 并通过自分泌机制刺激自身增殖, 例如海绵状毛细血管瘤病灶本身以自分泌和旁分泌的方式分泌血管内皮生长因子 (VEGF) , 促进海绵状毛细血管瘤增长[21];Tan ST则发现血管瘤周细胞表达PCNA、bFGF和VEGF, 并且有研究人员证实所有的成血管细胞瘤中都能见到过度表达的VEGF蛋白[22], 随访十年的上皮血管内皮血管瘤中都可见到血管内皮生长因子 (VEGF) 的表达增加[23]。Takahashi等人发现, 血管内皮生长因子 (VEGF) 在血管瘤增生期内皮细胞中高表达, 在退化期不表达[11];不仅如此, Chang等用免疫组化和原位杂交的方法分别检测了增生期血管瘤标本和消退期血管瘤标本中的VEGF及VEGF mRNA, 发现增生期血管瘤的VEGF及VEGFmRNA的表达都高于消退期血管瘤, 说明VEGF及VEGF mRNA的表达与血管瘤的血管增生有密切关系。国内研究也证明, 血管内皮生长因子 (VEGF) 的表达在增生期时的表达程度最高, 阳性表达率为95.5%[4], 在退化完成的血管瘤中血管内皮生长因子 (VEGF) 虽有表达, 但是阳性率逐渐降低。同样患VHL病的患者的视网膜血管瘤里, 血管内皮生长因子 (VEGF) 的转录物和蛋白高度表达[24], 而且侵袭性强的VHL病产生的血管内皮生长因子 (VEGF) 表达更多[25];但在散发的成血管细胞瘤和与VHL相关的成血管细胞瘤用免疫组化检查发现血管内皮生长因子 (VEGF) 蛋白没有很大区别。所以, 一些研究人员考虑不同的形态学和血管生成因子互相影响使血管瘤有不同的临床表现[26]。相反, 在血管畸形标本中, 生长因子的水平是低的。增殖期血管瘤中VEGF的表达明显高于血管畸形和正常皮肤, 且增殖期血管瘤中的表达明显高于消退期, 提示VEGF在血管瘤的发生、发展过程中起着重要的作用, 是判断血管内皮细胞增殖与否的一项具有指导意义的指标[5]。
缺血、缺氧、蛋白激酶C、雌激素、孕激素、突变的ras基因以及某些细胞因子如白介素2 (IL-2) 等都可上调VEGF的表达, 而p53等基因则能抑制其表达。如果血管内皮细胞增生消退调节失控, 将不受控制游走和增殖, 血管必然会呈现病理状态。在缺血缺氧的环境中, 高浓度血管内皮生长因子 (VEGF) 会促进局部血管生长, 这本身对损伤组织修复有利[27];如果有害刺激持续存在, 或者血管内皮生长因子 (VEGF) 的过度表达不能得到有效控制, 将会造成不良影响, 最直接的作用是导致局部血管过度生长, 促使血管组织向周围扩展, 有可能形成血管瘤。血管内皮生长因子 (VEGF) 的上调与病理性血管生成和不正常的血管高渗性有密切关系;并且血管内皮生长因子 (VEGF) 在促进血管内皮增生中作用程度与其在局部浓度有关, 对肿瘤周围组织及远处相同组织的促血管生长作用也不同。还有文献报道[18]血管瘤往往被皮下深筋膜所隔离, 单纯在原肿瘤所在组织内生长。肌肉血管瘤一般沿肌纤维束方向延伸生长, 相邻肌束间常有正常肌膜相间, 甚至周围新的肿瘤病灶和原肿瘤体间间隔正常的肌肉组织。提示血管瘤生长扩大不是简单的复制与增生, 很可能是通过诱导周围正常组织内的血管内皮和外皮细胞壁突变形成新的血管瘤病灶, 并且逐渐与原肿瘤相连产生。在血管瘤邻近组织中VEGFmRNA明显升高, 说明这种正常细胞在血管内皮生长因子 (VEGF) 作用下较强的向血管瘤细胞转化趋势。通过进一步研究发现, 各种血管性肿瘤 (婴儿毛细血管瘤, 小叶毛细血管瘤, 和上皮样血管瘤) 的血管内皮生长因子 (VEGF) 表达有很大差异[23]。还有人利用反义核酸技术下调血管瘤内皮细胞中VEGF表达, 阻碍血管内皮细胞增殖, 进而抑制了血管瘤血管生成, 也说明VEGF和血管瘤有关。
5 展望
综上所述, 血管内皮生长因子 (VEGF) 在血管瘤发生发展过程中起着重要作用, 其确切的机制目前仍不完全清楚。而且, 血管瘤中血管生长程度依赖于血管生成因子与血管生成抑制因子之间的平衡, 机体内不同水平VEGF, 在不同环境中, 与其他因素如何互相影响发挥作用, 造成复杂的病理特点和症状表现, 这些问题仍有待于深入研究。如能进一步详尽阐述其发生机制, 必能有助于合理区分及有效治疗血管瘤, 特别是针对严重和特殊部位的血管瘤。随着对VEGF及其相关蛋白的进一步深入研究, 人们有可能通过基因调控和特异性抗体对VEGF及其受体的作用, 把VEGF及其受体应用于增殖性血管瘤的临床诊断与治疗, 如果使用反义VEGF核酸及反义VEGF受体核酸特异地抑制VEGF及其受体的表达;以VEGF及其受体为靶向制备相应抑制剂或拮抗剂;采用不同方法, 通过多种途径, 阻止VEGF与其受体结合。这对于提高治疗特异性、有效性, 减少治疗对身体的损伤, 有重大意义。这也为血管瘤的诊断和治疗提供了新靶点。
摘要:目前, 学术界对于血管内皮生长因子作用于血管瘤的意义看法不一, 其总体发展趋势是通过改变内皮细胞增殖因素, 来促进血管瘤的发生发展。笔者通过参阅大量卓有成就的学术报道, 并结合临床经验, 系统讨论血管内皮生长因子 (VEGF) 及其受体、VEGF的生物学特征、VEGF在血管瘤生成中的作用, 研究血管内皮生长因子 (VEGF) 对于血管瘤发生及发展过程中的影响性和意义。依据VEGF在血管瘤不同发展时期中所发挥的影响作用, 为临床诊治提供准确判断血管内皮细胞增殖各期的评价指标。
关键词:血管内皮生长因子,血管瘤,相关性
血管生长 篇2
【摘要】血管内皮细胞生长因子(VEGF)是机体内促进血管生长最主要的生长因子,VEGF特异性地作用于内皮细胞,促进其增殖和血管生成。因此,以VEGF为基础的治疗性血管生成的研究备受关注。
【关键词】血管内皮细胞;生长因子;干细胞移植
【中图分类号】R318.06【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2009)08-0032-02
1骨髓间充质干细胞
1.1BMSC的生物学特性间充质干细胞是中胚层发育的早期细胞,为多能干细胞,主要存在于全身结缔组织器官间质中,其中以骨髓组织中含量最为丰富,称为骨髓间充质干细胞。其具有自我更新和多向分化的潜能,在不同的微环境中能够分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、纤维细胞、内皮细胞等,特别是能够横向分化为神经细胞。其具有取材方便、扩增迅速、可自体移植等特点。BMSC没有特异性的表面标志,在其表面存在一些与造血干细胞不同的表面抗原,目前一致认为BMSC对于CD29,CD44,CD90,CD105,CD71,SH-2,SH-3等呈阳性反应,同时对于造血干细胞的表面标志CD11b、CD45、CD34等呈阴性反应[1,2]。形态上多呈扁平梭形或星形细胞,因此BMSC可通过细胞的表面标志和细胞形态进行初步鉴定。目前常用的BMSC分离的方法主要有三种:贴壁筛选法、密度梯度离心法和流式细胞仪分离法。
1.2BMSC作为种子细胞治疗疾病的优越性BMSC具有很多其他干细胞没有的特性,使其成为很多治疗疾病的种子细胞:①可来源于自体,取材方便,分离获取容易,没有伦理学争议。②在体外培养能快速扩增,且能永久分化,可诱导分化为各种细胞。免疫原性弱,安全性好。④能在组织中成活、迁移和分化。⑤可分泌多种细胞因子、集落刺激因子、干细胞生长因子、多种黏附分子等 ,在组织发育及分化过程中发挥重要作用。因其有以上优越性,表明BMSC是疾病治疗的理想种子细胞之一。
1.3BMSC作为外源性基因细胞载体的优越性①转染后骨髓间充质干细胞仍可以保持其干细胞的多向分化潜能。②外源性基因的产物可随骨髓间充质干细胞迁移至缺血损伤区,充分发挥其作用,改善组织修复的微环境。③骨髓间充质干细胞可转染外源性营养因子促进自身和神经干细胞存活、增殖、分化,同时亦可转染凋亡基因如 bcl-2等抑制脑细胞凋亡,减轻神经组织的进一步缺血损伤。因此,通过导入目的基因,将细胞治疗与基因治疗相结合,对脑梗死的治疗将具有更广泛的前景。
2血管内皮细胞生长因子
2.1VEGF的生物学特性VEGF特异性促使血管内皮增殖的有丝分裂原,是机体内促使血管生成的最主要生长因子,其功能是刺激血管内皮细胞生长,启动血管形成和增加血管通透性,并能与内皮细胞表面的特异性受体结合,强烈的促进血管内皮细胞增殖,诱导血管生成,在胚胎发育、创伤修复、侧枝循环建立等病理生理过程中发挥重要作用。VEGF165在组织和细胞中的含量最丰富,而且它是一种分泌性生长因子,广泛地在多种组织细胞中表达,不仅具有促进血管生成活性,而且其表达产物是可溶性的。从细胞中分泌出来,扩散性强,易到达靶细胞,能很好的发挥生物学活性。
2.2VEGF基因转染BMSC移植治疗疾病的优势对于移植的BMSC进行VEGF基因修饰后,就会从几个方面加强疾病的治疗作用。㈠大量的血管新生可以改善梗死边缘区休眠细胞的血供,改善和恢复其功能;㈡血管内皮细胞生长因子在促进血管新生的同时,还可以直接刺激血管扩张,血供的改善可以提高移植细胞的成活率并为其以后的长期增殖分化提供一个良好的生存环境;㈢移植细胞存活数量可能增多,因为通过对移植细胞的基因修饰可提高其移植后的存活率。因此,将细胞治疗和基因治疗结合起来将是一种新的较好的方法。
3VEGF基因转染入BMSC的方法
3.1重组载体导入真核细胞的方法将重组载体导入真核细胞的方法主要有以下几种:磷酸钙共沉淀法,电穿孔法,DEAE-葡聚糖法,脂质体介导法,原生质融合法;病毒载体转染法,细胞核直接注射法。其中阳离子脂质体介导基因转染是近年来外源性基因导入宿主细胞的常用方法之一。
脂质体是由生物可降解成分组成,以其靶细胞范围宽、转化效率高、应用简便、毒性小、对包裹的基因没有限制,又没有病毒做载体引发生物变异和癌变的可能性等优点正受到越来越多的重视。因此在实验室研究和临床基因治疗中得到了广泛的应用。
脂质体转染基因的作用方式主要是通过脂质体与细胞膜相结合,由于其与细胞膜有相似的结构产生了脂质体与细胞膜融合,或者通过内吞的形式使得外源基因进入胞内,但是阳离子脂质体介导的外源基因主要是通过内吞的形式进入胞内,在胞内释放外源基因或者进一步与核摸结合使得外源基因直接进入细胞核,减少了外源基因被溶酶体降解,同时由于阳离子脂质体带有正电荷而核酸分子及细胞膜的电荷都是负电荷,所以阳离子脂质体与核酸和细胞膜的结合力都大大增加,从而增强了脂质体介导的转染效率。
3.2影响脂质体介导VEGF基因转染入BMSC的因素①阳离子脂质体的组成;②脂质体与DNA的比率;③脂质体的总量;④细胞密度以及脂质体/DNA复合物与细胞作用的时间;⑤转染时所用的培养液是否含有血清等。由于脂质体具有细胞毒性作用是影响基因转染效率的重要因素,因此适时终止其胞毒作用是很关键的。
4BMSC修复组织损伤的机制
大量研究表明BMSC能有效修复组织损伤, 使其功能和结构缺损得到恢复, BMSC的组织修复机制有以下几方面:①BMSC能直接分化为相应的组织细胞;②分泌营养因子促进修复;③促进内源性干细胞迁移与分化;④促进新生血管形成;⑤BMSC对损伤部位靶点的归巢;⑥抑制炎症因子的表达。
5影响BMSC移植治疗效果的因素
5.1移植BMSC的时机移植时机的选择需要考虑两个方面的影响:一是在缺血的早期,毒性物质、促炎递质和氧自由基的释放等微环境的改变对移植细胞的影响。同时,组织损伤亦释放趋化因子等使干细胞迁移至损伤部位参与修复,即缺血后组织的自身修复过程有利于细胞的存活、分化。二是在缺血的慢性期,纤维组织的形成阻碍了移植细胞的迁移、生长、整合。
5.2移植BMSC的途径脑局部立体定向注射细胞移植是一种创伤性手术,有可能会损伤正常脑组织,不易为患者接受,而经静脉或动脉注射较脑局部注射优越,因移植细胞分布更广,每次可移植的细胞数更多,操作更为方便,不需特殊装置,将来临床应用中患者更容易接受。
5.3移植BMSC的浓度BMSC的浓度影响着移植治疗的效果,研究表明,MAPCs浓度为3~6×106时,神经功能缺失症状均有恢复,而MAPCs浓度为1×106时,神经功能恢复不明显。MAPCs浓度太低,达不到治疗效果,浓度太高又易致静脉栓塞。
6VEGF基因转染BMSC的治疗应用
6.1缺血性心肌病周文武等心肌缺血动物模型中,移植后4周用Buxco系统于Wistar大鼠心尖置测压管进行有创动态心功能测定。结果表明:冠状动脉结扎后各组的大鼠收缩功能及舒张功能均受损,导致了心功能不全;在治疗后,联合组、细胞组及基因组动物均显示有不同程度的心功能改善,以联合组最明显,且心肌梗死面积明显小于对照组、细胞组、基因组,同时,细胞组、基因组动物又明显小于对照组。这说明联合治疗在抑制心室扩张、限制心室重构及促进心肌细胞修复,缓解心功能进行性下降等方面要优于单纯的细胞治疗或基因治疗;即认为血管内皮细胞生长因子基因转染BMSC移植于心肌缺血区,其疗效可能优于细胞治疗与基因治疗的单独应用。因此采用基因转染的方法将VEGF导入 MSC中就有可能使BMSC在发挥心肌修复作用的同时表达分泌 VEGF,从而促进血管的生成,有利于血管化心肌组织的新生,提高组织工程心肌组织修复缺血心肌的效果。
6.2骨缺损对骨发生,骨修复的研究证实,血管入侵是骨形成的关键环节,血管内皮细胞生长因子是其中的关键生长因子,不仅可促使血管内皮细胞的募集,迁移,增殖,协调着血管生成,并且介导成骨细胞,软骨细胞,破骨细胞等的分化及功能。骨内血管生成是骨形成早期的关键环节,骨生发中心即位于血管化的环境中,无论膜内成骨,软骨内成骨都与血管生成密切相关。禹志宏等在腺病毒介导人血管内皮生长因子165基因转染促进人骨髓间充质干细胞的成骨特点的研究中证实人血管内皮生长因子165基因重组腺病毒基因转染对人骨髓间充质干细胞成骨能力具有促进作用,验证了转染人血管内皮生长因子165的人骨髓间充质干细胞移植治疗骨疾病的可行性。 Zelzar等表明血管内皮细胞生长通过增加格根包尔氏细胞在骨膜内和软骨内的活性来促使骨的形成。J.Wang 等表明Ad-VEGF165组诱导骨形成的时间比阳性对照组早2周,这说明Ad-VEGF165能缩短骨形成的时间。在临床上,我们可以发现它能缩短治疗周期和降低细胞污染的危险性。
7小结与展望
血管内皮细胞生长因子(VEGF)是机体内促进血管生长最主要的生长因子,VEGF特异性地作用于内皮细胞,促进其增殖和血管生成。因此,以VEGF为基础的治疗性血管生成的研究备受关注。VEGF在很多正常及病理的人或动物组织中的表达水平较低无法形成有效浓度,并且VEGF蛋白的生物半衰期非常短,仅为6分钟,即使直接将VEGF应用于损伤处也会被周围组织中的酶类很快降解,不能持续发挥作用,为了解决这个问题,许多学者采取了基因治疗的手段通过许多实验也都证实了通过转基因技术可以使VEGF蛋白在机体局部持续、高效表达,为治疗各种缺血性疾病、骨折、骨缺损、骨坏死等提供了一种有效的途径。骨髓间充质干细胞(BMSC)由于具有多向分化潜能,取材方便安全、来源丰富、损伤小,易于体外培养扩增,在体外可长时间保持未分化状态,体外基因转染率高,并能稳定高效表达多种治疗性外源基因,而且自体获取的BMSC回植后不会发生免疫排斥反应等优点,BMSC已经成为重要的组织工程种子细胞,因此随着组织细胞工程学和基因工程学的兴起,若与其多向分化潜能相结合,通过导入目的基因,将细胞治疗和基因治疗结合在一起,这在临床应用中将会有广阔的前景。如将二者结合起来治疗神经系统方面的疾病,这将为神经临床科医生开拓新的思路和方法。
虽然对BMSC的研究已经取得了惊人的成果,但是也还有许多问题没有解决。目前BMSC的鉴定、分离纯化等还未形成成熟的技术体系,BMSC在体外诱导和体内移植的生物学机制还未阐明,以及通过病毒载体如腺病毒将VEGF转染到BMSC中,虽然效率高,但存在着免疫反应的危险,何适时调控VEGF表达等问题还需要深入研究。
血管生长 篇3
关键词:血管球,毛细血管,生长曲线,发生发育
肾脏在长期进化过程中形成的空间排列和精致的微细结构,是实现其生理功能的保证。血管球是肾小体内一团蟠曲的毛细血管袢,是血液滤过的第一道屏障。由于血管球毛细血管的构成复杂,在光镜下对其研究还有许多的限制;而且,国内外对肾脏的研究主要集中在肾小体疾病的病理特点上,对肾发育中血管球毛细血管的立体计量学报道还不多见[1,2,3,4,5]。本实验采用光镜连续切片制作技术并结合体视学分析方法,系统的探索了大鼠和小鼠肾发育中血管球毛细血管长度、表面积和体积的演变规律,为探讨肾小体发育中结构和功能的关系提供了形态学依据。
1 材料和方法
1.1 实验动物的培养与取材
选用成年健康昆明小白鼠和SD大白鼠,雌、雄(2∶1)同窝饲养,以观察到阴道栓脱落的最早时间计为胚龄0 d(embryonic day 0,E0d)。孕鼠分笼饲养,以观察到仔鼠出生的最早时间计为生后0 d(postnatal day 0,P0d)。分别选取E18、20 d的大鼠胎鼠和P1、3、5、7、14、21、40 d的大鼠仔鼠及E16、18 d的小鼠胎鼠和P1、3、7、10、14、21、40 d的小鼠仔鼠,每组取8只,每只母鼠取2只胎鼠或仔鼠。
孕鼠经乙醚麻醉后剖腹取出胎鼠,各龄胎鼠纵向全肾包埋;生后各龄仔鼠采用Fractionator方法(份额取样法),横向截切全肾呈片状,右侧肾脏入4%多聚甲醛固定液,作光镜标本,左侧肾脏入2.5%戊二醛固定液,作电镜标本。
1.2 光镜及电镜标本的制作
右肾固定后,石蜡定向包埋,7μm连续切片。选取仔鼠奇数薄片的第5张切片,胎鼠肾切片以10张为一间距,等间隔选取两张连续切片,HE染色,光镜下观察。
将左肾固定48 h后,取经肾门横断的薄片,皮质修块,常规电镜标本制备,半薄切片,甲苯胺兰染色,光镜下观察并定位肾小体发生发育的各个阶段,超薄切片制作,电子染色,1200EX型透射电镜观察。
1.3 体视学的测定
在10×40倍的光镜下应用目镜方格测试系统,点计数法[6],根据Lv=2Qcap/ΣAc、SV=2Icap/LC[6]、Vv=ΣPcap/ΣPc测出各龄大鼠和小鼠血管球毛细血管的长度密度、表面积密度和体密度,ΣAC=ΣPC·a2,LC=ΣPC·a,ΣPC为方格系统落在参照系的点数和(以肾小体为参照系),a为方格系统中每一小格的边长,Qcap,Icap为方格系统落在所测切片毛细血管的横穿点数和交点和,ΣPcap方格系统落在所测切片毛细血管的点数和,然后根据Lcap=LVcap·VC、Scap=SVcap·VC及Vcap=VVcap·VC计算毛细血管的长度、表面积和体积,其中VC为参照系的体积,VC=ΣPC·a2·h,h为根据肾脏切片多少所选切片之间的距离。
1.4 统计学处理
实验结果应用SPSS 13.0统计分析软件进行数据处理,以均值±标准差表示,采用单因素方差分析,P<0.05表示差异有显著性。
2 结果
2.1 肾小体发育中毛细血管内皮细胞超微结构的变化
肾小体的发育经过了逗号小体期、S小体期、Ⅲ期和Ⅳ期肾小体四个阶段。在肾小体发育的早期(逗号小体和S小体期),内皮细胞呈长方形,胞质丰富,无孔(图1A)。在Ⅲ期肾小体期,内皮细胞增生,胞浆变薄,出现少量内皮孔(图1B)。在Ⅳ期肾小体期,内皮细胞明显变薄,内皮孔增多,胞质很少,核不规则,含核部位突向肾小囊腔(图1C)。
2.2 体视学的测量
各龄大鼠小鼠血管球毛细血管的长度、表面积和体积变化曲线分别见图2~7。大鼠血管球毛细血管长度的增长速度以P21d~P40d最快,表面积和体积的增长速度以P5d~P7d为最快,毛细血管占肾小体体积的比值从E18d~P40d不断增加。小鼠血管球毛细血管的长度、表面积和体积的增长速度以P5d~P7d为最快,毛细血管占肾小体体积的比例从P7d~P40d逐渐增大。
3 讨论
血管球毛细血管内皮细胞在Ⅲ期肾小体期出现少量的内皮孔,到Ⅳ期时,内皮孔增多。这表明肾小体的滤过功能在Ⅲ期就已经出现,肾在发生发育完成之前就有功能显现。随着发育的不断进行,毛细血管结构的不断成熟,滤过功能不断完善。
大鼠和小鼠肾小体的体积在P5d~P7d明显增加[7,8],而毛细血管长度在P5d~P7d的增长速度最快,这表明,在生肾区消失之前,肾小体的发育以毛细血管数量的增生为主。
肾小体生后发育最主要的特点是体积增大,而大鼠和小鼠毛细血管的体积在P7d~P40d不断增加,其与肾小体体积的比例从P7d~P40d也不断增加。这表明生后肾小体体积的增大是由于血管球毛细血管发育较快,肾小囊发育相对较慢引起的。
大鼠和小鼠毛细血管的表面积和体积在P7d~P40d增加显著,这可能是因为P21d~P40d是生后发育的后期,肾脏不再增殖,以细胞单个体积的增大为主[9,10],而血管球毛细血管则以生长成熟为主。因此,随着肾血管球毛细血管的发育成熟,其滤过功能逐渐完善,并达到成年水平。对人和动物的研究也表明,在糖尿病早期,由于单位体积血管球毛细血管数量的增多、表面积和长度的增加,引起血管球扩张,最后导致肾小体滤过率增加[11]。
本研究表明肾小体的发育以血管球毛细血管的发育为主,分别经过了血管球毛细血管的增殖,增长和成熟,为揭示肾脏疾病病理的发展机制提供了一定的帮助。
参考文献
[1]SUTHERLAND MR,GUBHAIU L,MOORE L,et al.Acceleratedmaturation and abnormal morphology in the preterm neonatalkidney[J].J Am Soc Nephrol,2011,22(7):1365-1374.
[2]ABRAHAMSON DR,ST JOHN PL,ISOM K,et al.Partial res-cue of glomerular laminin alpha5 mutations by wild-type en-dothelia produce hybrid glomeruli[J].J Am Soc Nephrol,2007,18(8):2285-2293.
[3]张丽萍,谭会斌,邢玲玲,等.IgA肾病足细胞损伤中的血管内皮生长因子表达及临床意义[J].中国现代医学杂志,2010,14:2162-2165.[3]ZHANG LP,TAN HB,XING LL,et al.Expression of vascularendothelial growth factor in the glomerular podocyte lesion of lgAnephropathy[J].China Journal of Modern Medicine,2010,14:2162-2165.Chinese
[4]SAFRANKOVA H,MERTA M,REITREOVA J,et al.The influ-ence of vascular endothelial growth factor(VEGF)polymorphismon the progression of chronic glomerulonephritides[J].Folia Biol(Praha),2011,57(4):145-150.
[5]PATSCHAN D,MICHURINA T,SHI HK,et al.Normal distri-bution and medullary-to-cortical shift of Nestun-expressing cellsin acute renal ischemia[J].Kidney Int,2007,71(8):744-754.
[6]HOY WE,DOUGHLAS-DENTON RN,HUGHSON MD,et al.Astereological study of glomerular number and volume:preliminaryfindings in a multiracial study of kidneys at autopsy[J].KidneyInt,2003,83(Suppl):S31-37.
[7]宋小峰,张振兴,郭敏.大鼠肾小体发生发育的形态学变化[J].解剖学杂志,2008,31(1):31-33.[7]SONG XF,ZHANG ZX,GUO M.Morphological changes of theorigin and development of renal corpuscles in rat[J].ChineseJournal of Anatomy,2008,31(1):31-33.Chinese
[8]王灵均,郭敏,陈河.小鼠肾小体的形态发生[J].解剖学报,2005,36(1):584-587.[8]WANG LJ,GUO M,CHEN H.Morphological origin of mouserenal corpuscles[J].Actanat,2005,36(1):584-587.Chinese
[9]SHEIBANI N,SCHEEF EA,DIMAIO TA,et al.Bcl-2 expres-sion modulates cell adhesion and migration promoting branchingof ureteric bud cells[J].J cell physiol,2007,210(3):616-625.
[10]DOMINKO CAREV,DRAGAN KRNIC,MARUJAN SARAGA,et al.Role of mitotic,pro-apoptotic and anti-apoptotic factorsin human kidney development[J].Pediar Nephrol,2006,21(5):627-636.
血管生长 篇4
血管内皮生长因子(VEGF)是1989年,从牛垂体滤泡星状细胞培养液中被分离纯化的一种高度特异的内皮细胞丝裂原,属于血小板源生长因子家族。是一种特异的、强烈的血管内皮细胞促分裂因子和血管生成因子,也是目前已知的作用最强、特异性最高的血管生成诱导剂,具有促进毛细血管新生及渗透性增加,内皮细胞生长和增加微血管通透性的双重功效。研究表明[1],常氧时VEGF呈低表达,主要作用是维持血管密度平衡;低氧时其表达显著增高,以促进微血管的生成。它特异性地作用于血管内皮细胞,促使内皮细胞分裂、增殖、增生、转移,以及增加血管通透性,并强烈地刺激新血管的生成,对维持血管的正常状态和完整性具有重要意义,还通过诱导内皮细胞增殖、移行,在调控血管生成中发挥主要作用[2]。
2 国内外关于高原训练中VEGF与血管系统的研究现状
2.1 国内外关于高原训练对VEGF的影响
高原环境对人体的呼吸、心血管等系统的功能具有明显的促进作用,可有效改善机体对氧的摄取、携带和释放能力,使机体的耐缺氧能力和抗乳酸能力得到提高,呼吸系统和心血管系统的功能得到增强[3]。
国外有关高原训练对血管内皮生长因子的研究相对较多,且一致认为高原耐力训练可增加血浆VEGF生成水平,从而间接提高机体的运动能力。研究认为[4],在海拔1 886 m高度进行加强性游泳训练21天,血浆VEGF在高原训练开始后10天有一短暂的降低,这以后显著增加。回到较低高度的地区血浆VEGF下降,1个月后回到原来水平,这可能是对高原条件的一种适应性反应。Gunga[5]的结果表明,长期常氧运动产生的生理应激不能改变血浆VEGF含量,而高原环境(海拔4 722 m)下血浆VEGF至少暂时性减少,在长时间运动后VEGF的生成、转移及与循环的VEGF的结合发生改变。Norese等[6]认为,急性缺氧时血浆VEGF可异常升高。
郑澜等[7]研究发现,随着缺氧程度的增加,血清VEGF含量没有升高,反而下降,推测可能是由于慢性递增缺氧程度下VEGF受体活性增加,与血清VEGF结合产生促血管生成效应,而使血中VEGF含量下降。崔建华等[8]实验:40名官兵从平原进驻海拔3700m和5380m高原低氧环境,其血清VEGF含量明显高于平原对照组,且随海拔高度的升高而显著增高。
总之,高原训练所致的机体缺氧程度的增加,可使血清VEGF含量改变,有利于骨骼肌、心肌血管的适应性变化,其机制需从VEGF及其受体的基因表达和活性变化等方面,进行深入的研究。
2.2 国内外关于高原训练中VEGF与血管系统的研究
目前国内外大多数研究认为,高原训练可诱发骨骼肌毛细血管密度增加。骨骼肌毛细血管密度增加可以增加血供、改善缺血缺氧、缩短氧从毛细血管向组织细胞弥散的距离,增加组织供氧量,对维持高原训练状态下氧稳态具有重要意义。其作用机制可能与缺氧通过调节几种生长因子的表达有关,其中又以与低氧诱导因子-1(HIF-1)和血管内皮生长因子(VEGF)关系最为密切[9]。
高原训练,能否诱发骨骼肌毛细血管的增生还不确定,目前还未观察到长期慢性高原训练能增加哺乳动物骨骼肌毛细血管的有力证据,但高原低氧引起的有关VEGF表达的促血管生成反应已得到很多试验证实[10]。研究表明[11],高原训练时,VGEFmRNA水平的表达与HIF-1αmRNA水平具有同步变化的关系。这说明在高原低氧训练中HIF-1表达增强能活化VGEF基因的转录和增强VGEF mRNA的稳定性,上调其基因的表达而促进血管的新生。而VEGF的生物学效应是通过与其靶器官上特异性受体结合,引发一系列细胞内信号传递,最终导致细胞分裂、移动来促进血管生成的。VEGF的表达受低氧诱导,其表达量与环境氧浓度密切相关。常氧时VEGF呈低表达,主要作用是维持血管密度平衡;低氧时其表达显著增高,以促进微血管的生成。
VEGF含量升高,一方面与其血管内皮细胞上特异性受体结合,开放动脉侧肢循环以改善骨骼肌血液供应,减少缺血面积,从而起到保护骨骼肌的作用;另一方面,VEGF能特异作用于血管内皮细胞,具有增强血管通透性的作用,引起血浆蛋白渗出到血管间隙,外渗的纤维蛋白原凝固成纤维蛋白而沉积,支持新生血管的生长。慢性低氧可促进VEGF表达增高,促进微血管新生,但随低氧时间延长,VEGF表达下降或不升[8]。其原因可能是VEGF由高到低是机体自我调节,生理机能逐步从顺应转入适应的表现,有利于缺氧下组织细胞损伤的恢复。毛杉杉[12]研究发现,短期低氧或训练刺激,即可诱发VEGF蛋白表达。若延长刺激暴露时间到几周(如3-4周),则VEGF表达恢复。即VEGF蛋白表达对低氧或训练来说,属于短期/早期升高反应。侯振海[13]完成的单纯低氧及低氧复合运动对骨骼肌影响的实验研究显示,在高原环境下(海拔3 000m),无论运动与否大鼠骨骼肌VEGF mRNA表达均显著上调,急性期尤为明显,慢性期稍有下降,但仍高于常氧组,运动同样可以引起VEGFmRNA表达上调,并可与低氧一起起协同作用。
3 目前有关VEGF在高原训练中研究的不足及将来值得研究的方向
VEGF的变化与缺氧程度、高原训练时的运动量、强度、训练水平以及个体差异等有关。目前有关高原训练与VEGF的研究还不多见,且实验性的研究较少,大多集中在对动物的研究,对人体尤其是运动员的研究较少,并且结果不一致。但近年来VEGF的理论也被引入到运动人体科学的领域。高原训练过程中VEGF升高到何种程度较为适宜,高原训练引起VEGF水平变化的机制等目前还不清楚,值得进一步的研究,从而为今后高原训练分子水平的研究提供理论依据。如何利用VEGF水平的变化来控制高原训练时的负荷强度负荷阈,还有待于进一步的研究。是今后高原训练值得研究的一个重要方向。
总之,目前关于VEGF在其生物学效应、生理、病理方面研究较多。VEGF在高原低氧训练中的研究,近年来虽也有了一些报道,但大多是综述性的,实验性的研究还不多。建议应从训练理论与运动实践紧密结合的实际原理出发,更多的以人体尤其是运动员为研究对象,探索VEGF与高原训练的关系,为高原训练的科学化提供参考依据,从而提高高原训练的效果及在心血管疾病康复方面的实际意义。
摘要:为进一步研究高原训练在分子学上的生理机制。本文采用文献资料法,介绍了血管内皮生长因子(VEGF)在高原训练中的主要生理作用,综述了国内外有关VEGF与高原训练的研究现状及该领域研究中存在的问题,将来值得研究的方向。以促进今后进一步研究高原训练过程中VEGF分泌的变化情况,从而了解血管系统在高原训练过程中的适应。
可促进血管生长的水凝胶 篇5
美国乔治亚理工学院的研究表明,利用以聚乙二醇为基础的水凝胶 (hydrogels) 聚合物,能够诱导受损组织的血管的生长。该人工生物材料可用于促进血管生长和重塑。由于这种水凝胶具有生物组织相容性,因此可将这种材料用于周围动脉疾病、缺血性心脏病等多种疾病的治疗中。该水凝胶基质的生化性能和机械性能可使血管在其内部和周围生长。首先,研究人员将一种特殊的化学物质交叉连接并整合到凝胶中,以维持其结构的完整性,只有在基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinases) 作用下,这种结构才会被降解。
研究人员再将血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF) 整合到基质中——VEGF能够促进血管的生长。此外,他们还将一类黏性氨基酸序列添加到凝胶中,使细胞能够在凝胶中分散并和附近的血管内皮细胞相互作用。研究人员将这种未成型的水凝胶植入到动物机体中,试验前两天水凝胶中VEGF水平维持恒定,之后的12天VEGF逐渐减少。当给动物注射可溶性的VEGF后,机体中VEGF呈稳定下降的趋势,两周内90%的VEGF消失。
血管生长 篇6
所谓的“GEOtube大楼”是福尔德斯工作室的设计师为迪拜设计的一个建筑概念, 这是一个巨型的结构体系, 可以随着时间的推移, 通过海盐层的不断沉积, 自然生长出建筑的表皮。
GEOtube大楼表面覆盖了如血管般的管道系统, 这套系统以结构性格子框架为基础, 位于一个盐水池里, 通过地下管道将从附近波斯湾采集的盐水抽到建筑所在地。接着, 依靠漂浮的太阳能电池板作为动力装置, 盐水从地下被输送至楼顶, 接着经由管道系统实现重力给料。
盐水被喷洒到建筑的网孔, 蒸发以后留下一层盐, 由此形成格子状表皮。鉴于波斯湾海水的含盐度是世界上最高的, 盐分得以迅速沉积, 使得像水晶般的大楼表面产生一个透明外壳。
血管生长 篇7
关键词:血管内皮细胞生长因子,骨组织工程血管化
骨组织的缺损多由严重创伤、感染等导致, 大段骨缺损救治难度大, 伤残率高, 患者愈后的生活质量受到严重影响。近年来, 随着科技发展, 组织工程人工骨由于其良好效果, 逐渐成为骨缺损修复术较为理想的选择疗法, 但在组织工程的构建过程中, 血管化的出现早于骨形成, 是骨发育和骨折愈合的过程关键过程。而VEGF作为目前已知血管生成诱导作用最强的一种细胞因子, 参与促进骨的再生与修复, 为研究者对组织工程骨修复、骨损伤工作的进一步研究探索提供了新的突破口, 现将这方面的研究现状与进展作一综述。同时指明了骨缺损今后主要的研究实践发展方向。
1 VEGF简介
VEGF家族是一大类具有重要血管生长调节作用的细胞因子。现已发现7位VEGF家族成员, 分别是:VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、和胎盘生长因子。VEGF-A即为通常意义上的VEGF, 本质是相对分子质量为34~45kμ的糖蛋白。人类VEGF基因定位于染色体的6p21.3, 全长28kb, 编码VEGF的基因长约14kb, 由8个外显子和7个内含子交替构成, 由于m RNA剪切方式的差异而产生至少9种亚型, 在人体常见的即有7种, 即VEGF121, 165, 189, 206, 145, 148, 183等, 它们的含量分布和生物特性略有差异, 在血管再生过程中可能发挥着发挥不同的生理作用。多年实验研究表明, VEGF在生理和病理状态下均为最主要的血管调节因子, 它可促进新生血管的形成并维持血管稳态、维持软骨细胞的存活和加快骨转换, 在胚胎发育、创伤愈合以及肿瘤的生长、浸润和转移也发挥着作用。
VEGF-A是目前已知最强的血管通透因子, 其作用比组胺大50000倍, 且不被抗组胺药或抗毒制剂如血小板源激活因子所抑制。与VEGF-A亲和力最强的受体为VEGFR-1和VEGFR-2, 前者在不同血管床的内皮细胞选择性表达, 介导VEGF对内皮细胞间及内皮细胞与基质间的相互作用的调节效应, 而表现出明显的腔化作用;后者在几乎所有的内皮细胞均有表达, 是VEGF的主要功能受体, VEGF与之结合后, 可刺激血管内皮细胞增生、趋化内皮细胞和增加血管通透性, 从而调控新生血管的生成。此外NP-1与VEGF-A165特异性结合后, 可增强后者与VEGFR-2的结合能力及其介导的趋化活性。
VEGF-B主要与VEGFR-1结合, 调节着血管外基质降解以及细胞黏附和迁徙。VEGF-C是特异性的淋巴管生成因子, 主要与VEGFR-2和VEGFR-3特异性结合, 诱导淋巴管内皮细胞增殖、迁徙, 还可诱导血管生成。VEGF-D可结合并激活VEGFR-2和VEGFR-3, 促进内皮细胞有丝分裂, 在肿瘤血管生成及淋巴管生成过程中发挥作用。VEGF-E可与VEGFR-1及VEGFR-2结合, 与VEGF165的生物学作用和效能相似。PIGF的表达限于胎盘组织和肿瘤组织, 能结合并激活VEGFR-1, 诱导血管内皮细胞有丝分裂和迁徙。
2 VEGF与骨组织工程
2.1 骨组织工程血管化的意义
骨组织工程是将患者或供者的特定细胞 (干细胞、祖细胞) 在体外支架材料上生长, 形成一个三维结构, 然后移植到患者体内, 是组织工程领域的一个重要分支, 已成为当今骨缺损修复的主要手段和研究热点。研究已发现, 组织工程化骨植入体内早期营养主要来源于组织液的渗透和血液的融附, 而其作用范围最多只能达到100~300μm, 支架中央的细胞供血和供氧受到限制, 为我们探索组织工程骨的临床应用提供了新思路。骨损伤修复是一个复杂的过程, 其中血管化是最基本环节之一, 血管网络为创伤部位提供充足的氧气和营养物质, 带走代谢产物, 趋化炎性细胞, 加速坏死组织的清除, 是移植骨段的成活和新生骨生长情况的决定因素之一。其中VEGF由于具有强大直接的血管再生活性而受到广泛关注和应用。
2.2 VEGF在骨组织工程中的应用方式
鉴于VEGF的安全性和并发症, VEGF在骨组织工程中的具体应用应当充分考虑到其给予时间、剂量、方式以及与其他细胞因子的相互作用, 制定出合理、安全的最佳方案。目前VEGF促进骨组织工程血管化的具体应用策略主要有如下几方面: (1) 细胞移植:将血管内皮细胞 (EC) 及其前体细胞 (EPC) 与骨组织工程的种子细胞 (MSCs) 在组织工程骨体外构建时粘附在支架材料上, 植入机体后利用EC分泌的VEGF促进工程骨血管化]。 (2) 基因工程:运用基因工程技术将表达VEGF的目的基因片段转染种子细胞, 待种子细胞随组织工程骨植入体内后表达和分泌VEGF, 从而促进血管化。VEGF基因载体主要有质粒和脂质体DNA等非病毒类和逆转录病毒以及腺病毒等病毒类载体。 (3) 联合应用:将VEGF和BMP或PDGF联合复合到支架材料上, 可加强人工骨的骨化和血管化。在机体血管生成和血管形成过程中, VEGF非唯一的血管生成因子, 并且在血管生成的不同时期对不同血管生长因子的需求也不同:血管生成早期, 高浓度VEGF可促进内皮细胞分化、增殖和聚集, 从而形成内皮管;血管生成后期, 内皮细胞的增殖是次要的, 对TGF-β需求增加, 从而促进内皮细胞和平滑肌细胞聚集;血管成熟和稳定期, 又需要其他血管生长因子 (如PDGF) 的参与。若在整个血管生成过程中仅使用高浓度VEGF, 可能因内皮细胞的过度分化、增殖和聚集形成相对过量的内皮管, 造成血管畸形。因此, 采用更为精确的缓释技术, 在血管生成的不同时期缓释不同浓度的细胞因子, 更符合血管生成的生理需要。目前已设计出VEGF与PDGF, VEGF与FGF-2, VEGF与TGF-β以及VEGF与BMP等多种细胞因子联用方案。
3 展望
血管生长 篇8
1 资料与方法
1.1 病例选择
选择2005年3月—2006年2月在我院就诊的妊娠13周内先兆流产或难免流产的患者50例,作为研究组,诊断标准参照文献[1];选择同期非意愿妊娠13周内要求人工流产的健康早孕妇女50例作为对照组。研究组和对照组孕妇平均年龄、停经天数经比较均无统计学差异,见表1。所有研究对象均符合以下条件:排除全身或生殖系统急性炎症及各种良、恶性肿瘤和血管异常增生等有可能影响血管内皮生长因子水平的疾病。
1.2 标本收集
研究组在治疗前、对照组在人工流产术前抽取静脉血2 ml,2 000 r/min离心15 min,取上层血清置于-70℃冰箱保存,备查VEGF。
1.3 试剂及检测方法
采用酶联免疫聚合反应(ELISA)法,试剂盒由深圳依诺金公司提供。最小敏感度至10 pg/ml,批内变异系数<5%,批间变异系数<10%。实验操作由专人严格按试剂盒说明书进行。
1.4 统计学处理
实验数据采用SPSS10.0软件进行处理,结果用均数±标准差表示,两组均数差异比较用独立样本t检验,P<0.05,有显著性差异。
2 结果
研究组和对照组孕妇血清血管内皮生长因子测定值,见表1,其中两组孕妇的VEGF值经比较,具有显著性差异(P<0.05)。
3 讨论
3.1 VEGF的一般生物学特性
VEGF是一种重要的血管生成因子,主要由血管内皮细胞产生。它由2个相同亚基以二硫键交联结合而成,是一种具有高度保守性同源二聚体糖蛋白。作为作用于血管内皮细胞的多功能因子,具有强大的促血管生成作用,其表达受缺氧、转化生长因子、血小板源性生长因子、一氧化氮、一些重要的金属离子及原癌基因、抗癌基因等调节[2]。在人体代谢旺盛的组织如胚胎组织、胎盘、增生期子宫内膜和黄体等,VEGF常高水平表达,以满足生长发育的需要。在生理情况下,VEGF的表达水平很低[3]。Lam等[4]在实验中总结了VEGF在生殖系统不同组织中的作用:在子宫内膜中,主要是诱导血管生成,形成可容受的内膜供胎盘植入;在卵巢颗粒细胞中,在卵泡基增强其通透性,促进卵泡液积聚,利于前体物质如脂质的运输,为激素的合成提供条件,黄体形成时则促进血管的形成;在输卵管中,VEGF与VEGFR-1结合促进输卵管液的分泌,尤其在壶腹部,其次是峡部。
3.2 VEGF在正常妊娠中的重要作用
妊娠从着床到胎盘形成都离不开丰富的血液供应,离不开血管新生、通透性改变,胎儿、胎盘及子宫蜕膜血管的生长发育,是胚胎生长发育、妊娠成功的关键。Ahmed等[5]认为着床属于一种特殊的类炎性反应,血管扩张通透性提高,细胞外液增多。这种变化由细胞因子通过旁分泌介导,进一步研究发现胎盘活化因子(PAF)及受体活性增高,继发引起VEGF合成分泌增加,导致炎性变化。Merviel等[6]报道VEGF165与受体结合,促进一氧化氮合酶(NOS)的合成与释放,引起NO分泌,细胞外钙离子内流,辅助绒毛滋养层向子宫螺旋动脉侵入,促进妊娠早期绒毛的侵入与种植。Shirashi等[7]采用免疫组化法对胎盘的VEGF进行了定位和定量研究,发现在整个孕期,胎盘合体滋养细胞和侵润性绒毛膜滋养细胞均有VEGF表达,随着妊娠进展,VEGF表达增加,到孕16周左右达到高峰,之后表达逐渐下降,这与胎盘生理发育时间相吻合,说明在胎盘生长发育过程中VEGF具有重要的生理调节作用。定位检测还发现除了滋养细胞外,绒毛基质细胞、脱膜细胞中也有VEGF表达,这表明在胎盘发育过程中VEGF在绒毛基质和基底板内血管系统的生长和功能方面也起着重要作用。
3.3 自然流产患者的VEGF活性状况
自发性流产的病因目前尚未完全明确。成功的妊娠依赖于胎盘良好的发育和生长,在胚胎植入和胎盘形成的过程中血管的生长对于成功妊娠是非常关键的。虽然对于胎盘血管生长的调控因素还不清楚,但相关文献均认为在胎盘形成过程中血管机能不全是导致自然流产等产科并发症的重要因素[8]。胎儿与母体间气体、营养物、代谢废物等的交换,通过绒毛树的面积和绒毛血管完成,绒毛树的良好发育要求有精确复杂的调节,人们已认识到胎盘血管的发育是由多种生长因子和其受体调节完成的,这些因子的不正常表达可能导致胎儿胎盘的血运障碍。Vuorela等[9]发现自然流产患者与正常妊娠妇女相比,胎盘滋养细胞VEGF免疫活性显著下降,蜕膜血管VEGFR-1和VEGFR-2活性亦明显下降,提示自然流产可能是VEGF或VEGFR功能异常引起绒毛或胚胎血管生成障碍的结果。
本研究显示,自然流产患者血清VEGF显著低于正常妊娠者,与文献报道一致。提示VEGF活性的增高对维持妊娠顺利进行有重要作用。因此,对自然流产患者进行VEGF检测,有助于揭示自然流产的发病机制,为预防和治疗自然流产提供依据,便于针对确切的病因,选择恰当的治疗方案进行治疗,减少用药的盲目性。
摘要:目的探讨自然流产患者血清血管内皮生长因子(VEGF)水平的改变及其意义。方法选择早孕自然流产患者50例作为研究组,随机抽取同期的健康早孕妇女50例作为对照组,运用酶联免疫聚合反应(ELISA)法检测血清VEGF浓度,并进行对比分析。结果自然流产组VEGF水平明显低于正常妊娠组(P<0.05)。结论VEGF与自然流产的发生有关系,VEGF水平降低可能是引起自然流产的发病机制之一。
关键词:流产,自发性,血管内皮生长因子
参考文献
[1]乐杰,主编.妇产科学[M].第6版.北京:人民卫生出版社,2003.89-90.
[2]杜丽荣,徐素欣.血管内皮生长因子在自然流产领域的研究进展[J].中国医药导报,2007,2(4):18-20.
[3]张丽霞,李贵霞,张惠欣.血管内皮生长因子与自然流产相关性研究[J].河北医药,2006,28(11):1 098-1 099.
[4] Lam PM,Po LS,Cheung LP,et al.The effect of exogenous estra-diol treatment on the mRNA expression of vascular endothelial growthfactor and its receptors in cultured human oviduct mucosal sells[J].JAssist Reprod Genet,2005,22(6):251-255.
[5] Ahmed A,Dearn S,Shams M,et al.Localization,quantification,and activation of platelet-activating factor receptor in human en-dometrium ruring the menstrual cycle:PAF stimulates NO,VEGF,and FAK ppl25[J].FASEB J,1998,12(10):831-843.
[6] Merviel P,Evain-Brion D,Challier JC,et al.The molecular basisof embryo implantation in human[J].Zentralbl Gynakol,2001,123(6):328-339.
[7] Shirashi S,Nakagawa K,Kinukawa N,et al.Immunohisto chemicallocalization of vascular endothelial growth factor in the human pla-centa[J].Placenta,1996,17(3):111-121.
[8] Torry DS,Hinrichs M,Torry RJ.Determinants of placental vascu-larity[J].Am J Reprod Immunol,2004,51(4):257-268.
【血管生长】推荐阅读:
血管内膜生长因子09-23
血管内皮生长因子基因07-25
血管内皮生长因子水平08-06
血管内皮生长因子受体10-07
血管内皮生长因子D07-24
血管源性生长因子08-22
健康生长07-14
仔猪生长10-15
生长时期10-20
生长应用10-21