
血管為全身器官和組織運送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),對機體組織的生長、再生、傷口愈合、組織修復(fù)以及胎兒生長大有益處,但同時也會成為感染導(dǎo)致的炎癥擴散、腫瘤細胞入侵和轉(zhuǎn)移的渠道。在原有毛細血管或微靜脈的基礎(chǔ)上通過血管內(nèi)皮細胞的增殖和遷移,從已存在的血管處以出芽的方式產(chǎn)生新的毛細血管的,這一過程被稱為血管新生(Angiogenesis)。
血管新生是機體發(fā)育生長中的一個重要過程,在促血管新生因子和抑血管新生因子的協(xié)同調(diào)節(jié)作用下有序的血管網(wǎng)絡(luò)得以形成,而兩類因子的失衡則可能導(dǎo)致疾病。在癌癥、糖尿病眼病和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的發(fā)病過程中,病變組織中過量的血管新生促進了病程的發(fā)展。另一方面,在冠心病、中風(fēng)和延遲傷口愈合等病理狀況中,血管新生不足會引起局部血液循環(huán)不良、甚至組織壞死。因此,血管新生也成為治療腫瘤、冠心病、失明等疾病的靶點。對血管新生標(biāo)記物的研究以及利用它追蹤血管新生的狀態(tài)可以為腫瘤以及血管新生相關(guān)疾病提供新的治療策略。
Apelin (Apln)是是一種具有廣泛生理學(xué)功能的內(nèi)源性多肽,屬于G蛋白偶聯(lián)受體Aplin受體(APJ)的內(nèi)源性配體之一。正常的生理狀態(tài)下,Apln參與調(diào)節(jié)心血管功能、心肌細胞分化以及心臟發(fā)育。Apln和APJ的表達受到缺氧誘導(dǎo)因子HIF家族的調(diào)控,處于發(fā)育或新生狀態(tài)的血管中高表達這兩種蛋白,而處于穩(wěn)態(tài)的血管中這兩種蛋白處于低表達狀態(tài)。Apln-APJ信號軸還可通過增大血管的內(nèi)徑和內(nèi)皮細胞屏障來促進血管成熟。此外Apln-APJ還高表達于各種腫瘤的內(nèi)皮細胞中,通過比較腫瘤和正常組織內(nèi)皮細胞的表達譜,可以認為Apln是腫瘤內(nèi)皮細胞特異性表達的標(biāo)志性基因。
研究人員采用心梗損傷、后肢缺血、皮下腫瘤以及自發(fā)腫瘤等小鼠模型探索了Apln-CreER對損傷修復(fù)以及腫瘤生長過程中的血管新生的標(biāo)記功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Apln-CreER可以有效的標(biāo)記心梗損傷和后肢缺血損傷再修復(fù)過程中的血管新生,也可以示蹤腫瘤血管的新生。進一步的研究發(fā)現(xiàn),Apln特異性的表達于腫瘤新生血管頂端的細胞,而該群細胞靠近腫瘤最缺氧的位置,這與以往的研究認為Apln受到缺氧誘導(dǎo)因子調(diào)控的結(jié)論相一致。
此外,該研究還利用Apln-CreER工具小鼠特異性清除新生血管內(nèi)皮細胞和阻斷VEGF-VEGFR2信號通路,達到了抑制腫瘤生長的效果。此項研究揭示了Apln可有效示蹤血管新生并遺傳操縱新生血管的基因表達,不僅為腫瘤抗血管新生的基礎(chǔ)研究提供新的工具也為抗腫瘤治療策略提供了新的思路。


