VASH對血管新生的調節(jié)作用＊

朱江蘭(綜述)，石 蓓(審校)

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院心血管內科，貴州遵義 563099)

血管新生參與了機體一系列重要的病理生理事件，如發(fā)育、生殖、創(chuàng)傷愈合、腫瘤的生長及缺血性視網膜病變等［1］。它是指從原有的血管中長出新的血管的過程［2］，多種血管調節(jié)因子參與了這一動態(tài)過程，近年來發(fā)現一種血管新生抑制蛋白(vasohibin，VASH)也參與了這一過程的調節(jié)。VASH有兩個同系物，即VASH1及VASH2，兩者具有52.5%同源氨基酸序列［3］。但是兩者在調節(jié)血管新生的時空性及作用卻相反。VASH1被認為是一種內皮源性的血管新生負性調節(jié)蛋白［4］，而VASH2被認為是一種內皮細胞非固有的且不依賴于VEGF的促血管生成因子［5］。機體所處的狀態(tài)不同，血管新生發(fā)揮的作用也是不同的。如心肌梗塞后促進血管新生可有助于心肌的再生，而對于腫瘤及視網膜血管病變等疾病需要抑制血管新生才能抑制疾病的發(fā)展，甚至達到治愈疾病的目的?，F就兩種不同亞型的VASH調節(jié)血管新生的作用進行綜述。

1 VASH的基本性質

VASH1最初是在VEGF誘導的人臍靜脈內皮細胞(human umbilical vein endot－ helial cell，HUVECs)基因表達譜DNA微陣列分析試驗中發(fā)現的［6］。它位于人染色體14q24.3 上［7］，由365 個氨基酸殘基構成，在C末端有一簇堿性氨基酸，而這些氨基酸序列中缺乏經典的內質網(endoplasmic reticulum，ER)分泌信號序列，也不與內質網標記物鈣粘蛋白共定位［2］，提示VASH1是一個非傳統(tǒng)的分泌型蛋白。Tak－umi Shibuya等［3］通過NCBI數據庫找到了VASH1的同源DNA序列，它位于人染色體1q32.3上，由355個氨基酸殘基組成，命名為VASH2。與VASH1不同，VASH2在ECs上表達很低而且不能被誘導，而在Hiroshi Kimura等［5］構建的后天皮下血管新生模型中發(fā)現在距壞死邊緣區(qū)滲出的單核細胞(mononuclear cells，MNCs)上特異性地檢測到大量VASH2，因此當MNCs浸潤時，它們可能是VASH2的主要來源。

2 VASH調節(jié)血管新生的機制

VASH1主要由內皮細胞分泌后發(fā)揮血管新生調節(jié)作用，我們知道傳統(tǒng)的分泌蛋白通常都具有一個由連續(xù)的疏水性氨基酸組成的經典分泌信號序列，它一般位于氨基酸的N末端域，當靶蛋白通過ER膜的時候可被信號蛋白水解酶移除，于是蛋白得以分泌出來［8］。而前述VASH1是一個非傳統(tǒng)的分泌蛋白［2］，那么ECs是如何將其分泌出來從而發(fā)揮效應作用的呢?Yasuhiro Suzuki等［9］通過酵母雙雜交分析分離出一種只有66個氨基酸的VASH1結合配體—小血管新生抑制結合蛋白(Small vasohibin binding protein ，SVBP)，該蛋白通過發(fā)揮分子伴侶作用促進VASH1分泌。

VASH1翻譯后產生短縮修飾，裂解為三個小亞基［10］，42kDa，36kDa 和 27kDa。通過生物分子間相互作用分析儀系統(tǒng)證實SVBP主要與36 kDa及27 kDa亞基結合，然后一同從細胞膜上分泌出來［9］。因此VASH1調節(jié)血管新生的機制可能是:SVBP首先在細胞內持續(xù)產生，并積聚于ECs的表面;然后VEGF及b－FGF2等血管刺激因子與其受體VEGFR2結合后，啟動下游PKC－δ信號通路，從而促進 ECs上 VASH1蛋白表達增加［11］;最后翻譯后的VASH1蛋白與SVBP結合促進VASH1分泌產生負性血管調節(jié)作用。X Xue等［12］研究發(fā)現VASH2在內皮細胞上的分泌機制同VASH1相同，但有趣的是，當過表達VASH2時SVBP的表達不受影響，而過表達SVBP時VASH2的分泌增加，這提示是否存在著另一促進VASH2的分泌的機制，如細胞表面通路或另一個分子伴侶，需要進一步的研究。此外，SVBP的分子伴侶作用還能增強VASH1的穩(wěn)定性，抑制其被泛素蛋白酶系統(tǒng)降解［13－14］，但是對于 VASH2是否也有此作用尚未有相關研究證實。

3 VASH調節(jié)血管新生的時空性

研究表明VASH1及VASH2廣泛表達于妊娠中期胚胎器官的ECs上，在此期可以檢測到等量的VASH1及VASH2蛋白，此后從妊娠晚期至新生兒期表達開始減弱，但仍以一定程度持續(xù)表達［15］，而且兩者的表達空間位置也發(fā)生了變化。H－iroshi Kimura等［12］通過建立一種后天的皮下血管新生模型，發(fā)現VASH1在出芽前緣PCNA+增殖的ECs上很少，而在終止區(qū)域PCNA－且被壁細胞包圍的ECs上很多。而VASH2的空間分布正好與VASH1相反，發(fā)揮的作用也截然不同。當外源性地給予VASH1后，它抑制了內源性VASH1稀少的出芽前緣的血管新生，但是不影響內源性VASH1很豐富的終止區(qū)域的血管形成。外源性地給予VASH2后可抑制終止區(qū)域血管新生的終止以及增加這個區(qū)的血管密度。這提示外源性的VASH1主要作用區(qū)域為出牙前緣，而外源性的VASH2主要作用區(qū)域為終止區(qū)域。而內源性的VASH作用區(qū)域又與外源性的不同，研究表明基因敲除VASH1后終止區(qū)域出現血管新生，而基因敲除VASH2后出芽前緣的血管新生不足。但是VASH在調節(jié)血管新生時為何會出現這種時空性的差異的具體機制目前尚未研究清楚。

4 VASH1與角膜及脈絡膜的新生血管化的關系

在低氧誘導的視網膜缺血及血管損傷后外膜血管形成中過表達VASH1能阻斷病理狀態(tài)下的新生血管形成，如 Shiyou Zhou 等［16－17］向堿損傷的鼠角膜模型結膜下注射重組的腺病毒編碼的VASH1(AD－VASH1)后，與對照組相比，ADVASH1組角膜新生血管明顯受到抑制。Ryosuke Wa－kusawa等［18］首次研究了 VASH1 在激光誘導的脈絡膜新生血管化(Choroidal Neova－scularization，CNV)過程中的表達及作用，發(fā)現VASH1不僅表達于ECs，還表達于視網膜色素上皮細胞，而且VASH1蛋白注射組與VASH1基因敲除組相比，后者CNV的復原較前者好，故認為CNV損害的發(fā)展可能部分與VASH1的表達水平有關。前述ECs分泌VASH1產生抑制血管新生作用的機制涉及到PKC－δ信號通路，ariti等［19］研究發(fā)現PKC－δ－/－鼠與 PKC－δ+/+鼠相比，新生內膜損傷顯著增加，免疫熒光檢測發(fā)現PKC－δ－/－鼠與PKC－δ+/+鼠相比，ECs中的 VASH1更多，用小干擾RNA處理VASH1后，ECs的遷移增加，內膜損傷也加重。

5 VASH1與腎臟重塑的關系

Daisuke Saito等［20］研究VASH1對2型糖尿病肥胖鼠模型腎臟重塑的影響，發(fā)現糖尿病鼠經靜脈注射腺病毒載體編碼的人VASH1 8周后，可顯著抑制腎小球肥大，腎小球超濾及蛋白尿，而且還可抑制腎小球內皮區(qū)CD31的增加，F4/80單核細胞/巨噬細胞的滲出以及IV膠原和系膜基質的沉積。VEGF－A被認為是一個具有很強促血管新生作用的因子，促進ECs的增殖、遷移、管腔形成［21］以及增加血管通透性［22］。研究顯示在糖尿病腎病鼠模型中，VEGF－A及其受體VEGFR2的水平顯著增加［23－24］。這提示 VASH1 可能通過抑制 VEGF －A及其受體VEGFR2的水平抑制腎臟重塑，從而起到保護腎臟的作用。

6 VASH與腫瘤的形成的關系

Yoshinaga先后分析了78例子宮內膜癌標本［25］及61 例宮頸鱗癌標本［26］，發(fā)現這兩種癌癥組織的各個病理分期VASH1的表達均高于正常組織，而且VEGF2的表達與VASH1的表達呈正相關。通過建立鼠肝細胞癌模型后21d，發(fā)現與對照組相比較，VASH1處理組腫瘤血管密度減小，且剩余腫瘤血管的管腔變得小而圓，趨于成熟［27］。與此相反VASH2在腫瘤中發(fā)揮著促進作用，首先是X Xue等［12］檢測肝癌患者組織時發(fā)現VASH2的表達顯著高于正常的肝細胞組織，這種促腫瘤形成作用部分是通過促血管新生實現的。因為體外實驗發(fā)現將表達VASH2的肝癌細胞進行培養(yǎng)，并取其上清液加入培養(yǎng)的HUVECs，發(fā)現可促進 HUVECs增殖、遷移及管腔形成，而VASH2基因敲除后顯著地抑制這種作用。與體外研究結果相符，裸鼠的體內研究模型表明外源性的VASH2顯著促進腫瘤的生長，微血管密度及血紅蛋白濃度的增加［12］。此外還發(fā)現過表達肝癌細胞中的VASH2時NF－κB上調了1.7±0.25倍，而 NF－κB在調節(jié)血管生長因子(如VEGF和b－FGF)促進血管新生中發(fā)揮著重要作用［28］，這提示 NF－κB 信號可能是 VASH2上調VEGF及 b－FGF2的機制。2013年Koyanagi T等［29］在人子宮內膜癌組織中發(fā)現 VASH2高表達，建立鼠動物模型，基因敲除VASH2后發(fā)現腫瘤血管的形成顯著受到抑制。

VEGF在血管生長中發(fā)揮著重要的作用，因此臨床上通過靶向抑制VE－GF的表達來達到治療腫瘤的目的，但是卻發(fā)現腫瘤血管新生可以變?yōu)閂EGF非依賴性的，甚至在腫瘤晚期由于其它一些血管生成分子的分泌出現了VEGF抵抗的現象［30－31］，而且抗VEGF治療還存在著血管毒性副作用，如尿蛋白的發(fā)生，因此，抗VEGF治療并非是抗腫瘤治療的最佳選擇。因為VASH2是一種ECs非固有的且不依賴于VEGF的促血管生成蛋白，故通過抑制VASH2可抑制血管新生而不會發(fā)生ECs凋亡而導致血管毒性作用。所以VASH2的出現成為了抗腫瘤治療的新希望。但目前這方面的研究僅限于動物實驗，尚未運用于臨床治療中。

7 展望

VASH1及VASH2的時空表達類型及固有的作用效果表明它們以相互補充的方式控制著血管新生的促進及終止，使血管新生處于平衡狀態(tài)，這對于維持機體的正常生理功能很重要。如果能了解清楚兩者之間相互作用的機制，那么就可以將其運用于臨床，控制相關的促血管新生或抑制血管新生因素，從而達到疾病治療的目的。VASH的研究主要在腫瘤，視網膜血管新生及腎臟重塑等方面。在動物模型研究中主要是通過抑制VASH1的表達以減輕腫瘤血管新生，促使腫瘤細胞凋亡，而在視網膜血管新生疾病中也是通過抑制VASH的分泌從而抑制異常的血管新生，改善血管通透性等。目前在心血管方面疾病中尚未有VASH的相關研究，而在急性心肌梗塞中，如能通過調節(jié)VASH的分泌來促進血管新生，將極大地促進梗塞心肌的再生治療，減小梗塞心肌面積，促使心功能最大程度恢復。

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