Vasohibin-1與糖尿病腎病

任慧雯 王秋月

·糖尿病腎病專欄·

Vasohibin-1與糖尿病腎病

任慧雯 王秋月

Vasohibin-1（VASH-1）是一種以負(fù)反饋機(jī)制調(diào)節(jié)血管生成的內(nèi)皮源性分泌蛋白。它能夠以負(fù)反饋作用機(jī)制抑制血管內(nèi)皮生長因子的作用，參與多種抗血管生成作用。作為機(jī)體的自我防御因子，VASH-1能夠維持血管內(nèi)皮的完整性，從而起到抵御糖尿病微血管并發(fā)癥的作用。近年研究表明，VASH-1對腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和系膜細(xì)胞具有緩解微血管損害、調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)、延緩腎間質(zhì)纖維化等重要功能，對糖尿病腎病具有重要的保護(hù)作用，可能成為糖尿病腎病早期治療的一個新靶點。

糖尿病腎病；Vasohibin-1；血管內(nèi)皮生長因子

糖尿病腎?。―N）是誘發(fā)終末期腎病的主要原因，2型糖尿病患者中約30%～40%發(fā)展為DN。在DN早期可觀察到腎小球超濾過、腎小球和腎小管上皮細(xì)胞肥大、腎小球基底膜增厚等病理改變，直至最終的腎小球硬化和間質(zhì)纖維化。Watanabe等[1]通過DNA微點陣法分析在內(nèi)皮細(xì)胞中提取出一種新的內(nèi)皮細(xì)胞源性血管生成調(diào)節(jié)因子vasohibin（VASH）-1。作為抑制血管新生的分泌性蛋白，它能抑制血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）在DN中的促血管生成作用，為分子水平治療DN提供了新途徑，因此受到越來越多的關(guān)注。本文對VASH-1在DN中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 VASH-1簡介

血管生成抑制因子家族VASH是新發(fā)現(xiàn)的血管生成調(diào)節(jié)因子，它包含兩個同系物，即VASH-1和VASH-2。其中VASH-1在內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，抑制血管形成，是內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的主要調(diào)節(jié)因子；而VASH-2與之相反，在單核細(xì)胞內(nèi)表達(dá)多于內(nèi)皮細(xì)胞，并在出芽前產(chǎn)生促血管生成作用，二者是具有相反作用的血管生成調(diào)節(jié)劑[2-3]。Suzuki等[4]分離出的小分子VASH結(jié)合蛋白（SVBP），作為VASH-1和VASH-2的分泌伴侶，可增強(qiáng)二者的生物學(xué)活性。其中VASH-1廣泛存在于人體的組織中，以腦和胎盤表達(dá)居多，其次是心臟和腎臟；除內(nèi)皮細(xì)胞外，在造血干細(xì)胞中也有表達(dá)[5]。VEGF和成纖維細(xì)胞生長因子-2都可以通過VEGF受體2或下游主要效應(yīng)器蛋白激酶Cδ，對VASH-1形成負(fù)反饋，抑制內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增殖，從而抑制血管生成[6]。因此VASH-1被證明是調(diào)節(jié)抗血管生成作用的重要效應(yīng)分子。

2 VASH-1的抗血管生成作用

VASH-1作為血管生成的調(diào)節(jié)因子，能明顯抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖，促使細(xì)胞凋亡。已有證據(jù)表明VASH-1存在于惡性腫瘤、眼部病變、閉塞性支氣管炎、肝硬化、DN、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病的組織

中[7-12]。含有大量未成熟血管及少量腫瘤細(xì)胞的小鼠接種VASH-1后，腫瘤生長趨勢提升，證明VASH-1能夠調(diào)節(jié)病理性的血管生成[12]。有研究顯示，VASH-1可以通過增加超氧化物歧化酶2和沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1，提高內(nèi)皮細(xì)胞對壓力的耐受性，延緩血管的病理性衰老趨勢[13]。同時VEGF可以直接增加卵巢癌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞Zeste同源物2增強(qiáng)子（EZH2）的水平，使抗血管生成因子VASH-1甲基化而失活，顯示出較差的預(yù)后水平；而沉默EZH2基因會導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞VASH-1再活化，抑制血管生成[14]。不僅內(nèi)源性VASH-1能參與腫瘤血管的發(fā)生，充足的外源性VASH-1也可以阻止腫瘤血管出芽，促使剩余血管成熟，并具有增強(qiáng)順鉑抗腫瘤藥效的作用[12]。這也預(yù)示著VASH-1在腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞中的病理性抗血管生成作用可能為判斷腫瘤的預(yù)后提供依據(jù)。

3 VASH-1在DN中的作用

3.1 抗血管生成作用 VEGF參與DN早期的異常血管新生，可能與腎小球肥大、腎間質(zhì)損害、尿蛋白增加等多種病理改變有關(guān)[15]。VASH-1作為VEGF誘導(dǎo)的血管生成抑制劑，對DN微血管病變起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)在高糖培養(yǎng)的糖尿病小鼠及VASH-1+/-小鼠腎皮質(zhì)中，足細(xì)胞的VEGF-A水平都有所增加，但敲除VASH-1基因也能導(dǎo)致同樣現(xiàn)象；此外，在糖尿病VASH-1+/-小鼠和VASH-1siRNA轉(zhuǎn)染小鼠中，其足細(xì)胞VEGF-A水平增加，還可能導(dǎo)致DN的惡化[16]。但另有研究指出，糖尿病腎臟中VEGF-A水平的上調(diào)可以減少腎臟的微血管損害，因此糖尿病VASH-1+/-小鼠VEGF-A水平增加可能是代償腎微血管損害所致[17]。血小板-內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子CD31存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞中，能參與細(xì)胞的遷移、血管生成和整合素的激活。與野生型小鼠相比，糖尿病VASH-1+/-小鼠的CD31+腎小球內(nèi)皮細(xì)胞面積進(jìn)一步增加，表明缺乏VASH-1會促進(jìn)異常血管生成，導(dǎo)致糖尿病腎臟病變加重[16]。

3.2 調(diào)節(jié)炎性反應(yīng) 炎性反應(yīng)的經(jīng)典通路是激活M1型巨噬細(xì)胞的促炎性因子，增強(qiáng)炎性反應(yīng)，而激活M2型巨噬細(xì)胞的抗炎性因子則能夠促進(jìn)炎性反應(yīng)組織的修復(fù)愈合[18-19]。在2型糖尿病小鼠模型中，VASH-1能抑制M1型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促炎性因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1和腫瘤壞死因子-α的增加[16，20]。在 VASH-1+/-腎梗阻小鼠中，M2 型巨噬細(xì)胞分泌的抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-10和M2型巨噬細(xì)胞的表面標(biāo)志物CD206表達(dá)升高[21]。且已有報道證實M2型巨噬細(xì)胞通過單核-成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)變，對小鼠腎臟發(fā)揮炎性致病作用[18]。說明VASH-1通過穩(wěn)定在病理性炎性反應(yīng)狀態(tài)下M1型、M2型巨噬細(xì)胞的表型，調(diào)節(jié)炎性因子，穩(wěn)定單核-巨噬細(xì)胞浸潤系統(tǒng)，起到抗炎性反應(yīng)作用。但另有研究證實，促炎性反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的核因子-κB在腎臟疾病中被激活，腎梗阻小鼠中磷酸化p65及核因子-κB抑制蛋白α水平升高，且在VASH-1+/-小鼠中進(jìn)一步升高，因此認(rèn)為VASH-1促進(jìn)核因子-κB信號通路的激活，從而加速間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤，促進(jìn)DN的炎性化進(jìn)程[21]。因此在DN的發(fā)生中，VASH-1發(fā)揮的是抗炎還是促炎作用，還有待進(jìn)一步研究證實。

3.3 抗纖維化作用 腎臟纖維化是DN晚期的重要病理改變之一，已有報道在1型糖尿病小鼠的腎組織中，VASH-1通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β水平，對早期DN的纖維化產(chǎn)生潛在的治療功效[10]。肥胖的2型糖尿病小鼠注射編碼人VASH-1基因的病毒載體，腎小球肥大、腎小球超濾過、蛋白尿以及系膜基質(zhì)和Ⅳ型膠原的累積狀態(tài)顯著受抑制，免疫組化顯示TGF-β1的增加也受到顯著抑制，證明VASH-1具有抑制2型糖尿病腎間質(zhì)纖維化的作用[20]。還有研究表明，內(nèi)源性VASH-1通過調(diào)節(jié)TGF-β1和下游效應(yīng)分子磷酸化Smad3，對腎間質(zhì)纖維化產(chǎn)生潛在的保護(hù)作用[16]。在VASH-1基因缺陷小鼠中，核因子-κB被激活，TGF-β/Smad蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)增強(qiáng)，Smad蛋白可與核因子-κB信號通路相互作用，調(diào)節(jié)腎臟炎性反應(yīng)和纖維化[21-22]。由此可推測，VASH-1可通過TGF-β/Smad及核因子-κB信號通路對腎間質(zhì)纖維化產(chǎn)生保護(hù)作用。表明VASH-1的靶向治療可能成為治療纖維化相關(guān)腎臟疾病的新方法。

VASH-1作為內(nèi)皮源性分泌蛋白，以獨特的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)節(jié)血管生成，在多種疾病中發(fā)揮重要的抗血管生成作用。它在腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和系膜細(xì)胞中調(diào)節(jié)DN微血管損害，通過調(diào)節(jié)一系列炎性因子穩(wěn)定炎性反應(yīng)，以及通過TGF-β/Smad及核因子-κB信號通路緩解腎間質(zhì)纖維化，對DN患者的病理評估及治療具有潛在意義。隨著研究的深入，VASH-1有望作為血管靶向藥物，對分子水平治療DN具有重要的研究價值。

［1］Watanabe K，Hasegawa Y，Yamashita H，et al.Vasohibin as an endothelium-derived negative feedback regulator of angiogenesis[J].JClin Invest，2004，114（7）：898-907.

［2］Affara M，Sanders D，Araki H，et al.Vasohibin-1 is identified as a master-regulator of endothelial cell apoptosis using gene network analysis[J].BMCGenomics，2013，14：23.

［3］Sato Y.The vasohibin family：a novel family for angiogenesis regulation[J].JBiochem，2013，153（1）：5-11.

［4］Suzuki Y，Kobayashi M，Miyashita H，et al.Isolation of a small vasohibin-binding protein（SVBP）and its role in vasohibin secretion[J].JCell Sci，2010，123（Pt 18）：3094-3101.

［5］Naito H，Kidoya H，Sato Y，et al.Induction and expression of anti-angiogenic vasohibins in the hematopoietic stem/progenitor cell population[J].JBiochem，2009，145（5）：653-639.

［6］Shimizu K，Watanabe K，Yamashita H，et al.Gene regulation of a novel angiogenesis inhibitor，vasohibin，in endothelial cells[J].Biochem Biophys Res Commun，2005，327（3）：700-706.

［7］OnamiH，NagaiN，KajiH，etal.Transscleralsustained vasohibin-1 delivery by a novel device suppressed experimentally-induced choroidal neovascularization[J].PLoSOne，2013，8（3）：e58580.

［8］Watanabe T，Okada Y，Hoshikawa Y，et al.A potent anti-angiogenic factor，vasohibin-1，ameliorates experimental bronchiolitis obliterans[J].Transplant Proc，2012，44（4）：1155-1157.

［9］Murakami K，Kasajima A，KawagishiN，et al.The prognostic significance of vasohibin 1-associated angiogenesis in patients with hepatocellular carcinoma[J].Hum Pathol，2014，45（3）：589-597.

［10］Nasu T，Maeshima Y，Kinomura M，et al.Vasohibin-1，a negative feedback regulator of angiogenesis，ameliorates renal alterations in amousemodel of diabetic nephropathy[J].Diabetes，2009，58（10）：2365-2375.

［11］Miyake K，Nishida K，Kadota Y，et al.Inflammatory cytokineinduced expression of vasohibin-1 by rheumatoid synovial fibroblasts[J].Acta Med Okayama，2009，63（6）：349-358.

［12］Hosaka T，Kimura H，Heishi T，et al.Vasohibin-1 expression in endothelium of tumor blood vessels regulates angiogenesis[J].Am JPathol，2009，175（1）：430-439.

［13］Miyashita H，Watanabe T，HayashiH，etal.Angiogenesis inhibitor vasohibin-1 enhances stress resistance of endothelial cells via induction of SOD2 and SIRT1[J].PLoSOne，2012，7（10）：e46459.

［14］Lu C，Han HD，Mangala LS，etal.Regulation of tumor angiogenesis by EZH2[J].Cancer Cell，2010，18（2）：185-197.

［15］Dei Cas A，Gnudi L.VEGF and angiopoietins in diabetic glomerulopathy：how far for a new treatment?[J]．Metabolism，2012，61（12）：1666-1673.

［16］Hinamoto N，Maeshima Y，Yamasaki H，et al.Exacerbation of diabetic renal alterations in mice lacking vasohibin-1[J].PLoS One，2014，9（9）：e107934.

［17］Sivaskandarajah GA，Jeansson M，Maezawa Y，et al.Vegfa protects the glomerularmicrovasculature in diabetes[J].Diabetes，2012，61（11）：2958-2966.

［18］Yang J，Lin SC，Chen G，et al.Adiponectin promotesmonocyte-tofibroblast transition in renal fibrosis[J].JAm Soc Nephrol，2013，24（10）：1644-1659.

［19］You H，Gao T，Cooper TK，et al.Macrophages directly mediate diabetic renal injury[J].Am JPhysiol Renal Physiol，2013，305（12）：F1719-F1727.

［20］SaitoD，Maeshima Y，Nasu T，etal.Amelioration of renalalterations in obese type 2 diabeticmiceby vasohibin-1，a negative feedback regulator of angiogenesis[J].Am JPhysiol Renal Physiol，2011，300（4）：F873-F886.

［21］Watatani H，Maeshima Y，Hinamoto N，et al.Vasohibin-1 deficiency enhances renal fibrosis and inflammation after unilateralureteralobstruction[J].PhysiolRep，2014，2（6）.pii：e12054.

［22］Lan HY，Chung AC.Transforming growth factor-beta and Smads[J].Contrib Nephrol，2011，170：75-82.

Vasohibin-1 and diabetic nephropathy

Ren Huiwen，Wang Qiuyue.Department of Endocrinology and Metabolism，The First Affiliated Hospital，China Medical University，Shenyang 110001，China

Wang Qiuyue，Email：wqycmu@163.com

Vasohibin-1（VASH-1）is an endothelium-derived secreted protein，which regulates angiogenesisbymeansofnegative feedbackmodulation.VASH-1 suppresses theeffectsofvascularendothelial growth factorwith negative feedbackmechanism，and involve in a variety of anti-angiogenic effects.As a selfdefense factor of the body，VASH-1 maintains the integrity of vascular endothelium，which plays a role in preventingmicrovascular complications of diabetes.Recent studies have found that VASH-1 could relieve microvascular damage，regulate inflammation，and delay renal interstitial fibrosis in glomerularendothelialand mesangial cells.Therefore，VASH-1 plays an important protective role in diabetic nephropathy，and may becomeanew target for the treatmentofdiabetic nephropathy.

Diabetic nephropathy；Vasohibin-1；Vascularendothelialgrowth factor

（Int JEndocrinolMetab，2015，35：246-247）

10.3760/cma.j.issn.1673-4157.2015.04.008

遼寧省科技攻關(guān)計劃項目（2011225017）；沈陽市科技攻關(guān)計劃項目（F11-262-9-06）

110001 沈陽，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌與代謝病科

王秋月，Email：wqycmu@163.com

2015-01-22）