血管新生与疾病-参考
(二)血管生成抑制因子
血管新生抑制素(angiostatin) 内皮细胞抑制素(endostatin) 促血管生成素-2(angiopoietin-2) 组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPS) 血小板反应蛋白-1(TSP-1) 迁移抑制因子(MIG) PF-4
临床应用研究情况
VEGF:用重组品注入冠脉,血管造影及thallium 成像证明侧支血流增加 FGF:将重组FGF-1直接注射到心肌,12周后造 影grayscale分析证明毛细血管发生增加 促血管生成素-1:促进SMC向微血管壁的移行 NO也有促进血管生成作用,但未进入临床研究
四.血管生成与疾病的发生和防治
血管新生性疾病
血管异常增生的疾病:如肿瘤 血管生成抑制的疾病:冠心病、心肌 梗死
(一)肿瘤的血管新生与抗血管新生治疗
三.血管生成的调控
(一)血管生成诱导因子
血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF) 碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF) 促血管生成素-1(angiopoietin-1, Ang-1)与血管 生成素(angiogenin)
肿瘤血管新生机制
VEGF 特异性促进血管内皮细胞分裂、趋化 增加血管通透性→纤维蛋白原外渗→纤维蛋白凝胶体 (血管新生、肿瘤生长的基质) 诱导胶原酶、纤溶酶原激活物生成→血管基质降解、肿 瘤细胞脱落→血管新生、肿瘤转移 表达调节:肿瘤组织内部缺氧→缺氧诱导因子(HIF-1) 生成→VEGF转录(转录水平)
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2. 内皮游走
3.内皮细胞增殖
4.管腔形成
5. 基底膜再形成 周细胞游走形成完整的 微血管结构
(二)血管生成的方式 芽生式 非芽生式
治疗性血管新生的理论依据
在血管阻塞时,缺血局部形成侧枝循环代偿 缺血时机体内促血管新生因子及其受体的表达 上调 但天然的代偿作用不完全Βιβλιοθήκη VEGF蛋白治疗—— 分子搭桥
局部使用,改善血液供应 心肌缺血,心肌梗塞边缘带的挽救,减少心肌梗 塞面积,改善心功能 预防“经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)”后 再狭窄及心肌血管保护 外周血管闭塞性病变 骨折、创伤愈合等
存在问题
基因治疗的安全性:是否忠实长效表达? 转染率:质粒DNA转染率低,腺病毒转染率高, 但可产生病毒蛋白,有抗原性 血管新生对糖尿病视网膜病变的影响
(三)血管新生与其它疾病
肿瘤生长的分期
血管前期(prevascular phase) 血管期(vascular phase):肿瘤直径>2mm后
实体瘤要>2mm以上,必须要有新生血管的支持 标志—肿瘤组织中毛细血管的进行性生长 新生血管运送氧气和养料、运走代谢产物,使肿瘤 组织迅速增殖
肿瘤血管生长的方式:芽生
二.血管生成的分期与方式
(一)血管生成的分期
初期
增生侵入期
成熟分化期
1. 基底膜破坏
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基底膜分层、 碎裂、消失
胶原酶 (collagenases) 基质金属蛋白酶 (MMP) 尿激酶型纤溶酶 原激活物 (uPA) 整合素v3
(二)缺血性心血管病与治疗性血管新生
治疗性血管新生(therapeutic angiogenesis): 将促血管新生因子的蛋白质或基因注入体内,促 进缺血局部血管新生与侧支循环,改善组织的血 液供应与功能。
内皮祖细胞具有定向性生长的特点——作为 VEGF的载体,用于基因治疗
EPC的应用
EPC定向性生长,又分泌Ang-1等血管新生诱导 因子,故移植EPC可能成为治疗性血管新生的一 种新方法 已成功应用骨髓干细胞移植治疗下肢缺血、心肌 缺血、脑梗塞 也有报道从外周血和脐血中分离EPC,进行移植 治疗
抑制血管和肿瘤生长——血管新生抑制剂
血管靶向疗法
特异地破坏已存在的血管的疗法
抗肿瘤血管新生治疗的优势
针对血管内皮细胞——遗传特性比较稳定,不 易产生耐药性
针对性强,克服了化疗针对增殖细胞的而引起 机体严重损害的缺点,更具应用价值 直接作用于新生血管,无需穿透到肿瘤深部— —少量药物损失血管,“饿死”大量肿瘤细胞 (大片肿瘤缺血坏死)
肿瘤的血管新生与抗血管新生治疗
肿瘤新生血管的特点
肿瘤的生长依赖血管的新生 与正常毛细血管不同(组织结构、生长过程、组织内分布) 肿瘤血管的生长与肿瘤的种类、恶性程度密切相关
肿瘤的转移、在转移部位的生长有赖于新生血管的形成
缺血/缺氧:通过缺氧诱导因子-1(HIF-1) →增加 VEGF基因转录
2. bFGF
对内皮细胞有趋化性,直接刺激内皮细胞释放 基底膜降解酶,并刺激内皮细胞的迁移和增殖, 形成新血管 其受体存在于多种肿瘤细胞和内皮细胞表面 主要参与血管新生的初期过程
Angiogenesis and Diseases
Department of Pathophysiology,Guangzhou Medical college
Weihua Dong
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Contents
血管生成的概念 血管生成的分期与方式
血管生成的调控 血管生成与疾病的发生和防治
其它疾病与血管新生
创伤愈合 炎症 糖尿病视网膜病变 银屑病 毛细血管瘤 月经失调
五.血管内皮祖细胞(内皮前体细胞,EPC)
EPC
存在于骨髓和外周血,不仅参与胚胎期的血管 发育,也在成年的血管新生中起作用 通过移植EPC促进某些缺血性疾病时的微血管 生长:将人脐血中的EPC移植到后肢缺血的裸 小鼠,能显著增加缺血组织的血流量和微血管 密度
• Flt-1、KDR——表达于血管内皮细胞 • Flt-4——淋巴内皮
VEGF+受体→受体自身磷酸化
↓ 信号转导
1. VEGF
VEGF的来源:
正常人及动物心肌等低表达,肿瘤细胞表达增加 其中VEGF121和VEGF165在人体内分布最丰富
VEGF表达的有效刺激:
1998年波士顿Tufts心脏中心首次用质粒 phVEGF165治疗5例冠心病患者,经美国NIH和 FDA批准,开始phVEGF165治疗的Ⅰ期临床药理 试验。
已进入临床有条件的应用
需进一步的临床药理评价
基因转移的方法
分为两类:
质粒DNA:将VEGF165的DNA导入体内靶细胞,使其得以 表达,取得治疗效果 病毒性基因转移:用带有目的DNA的复制缺陷性病毒感染 靶细胞,使目的基因持续表达,取得治疗效果。如 缺陷性 腺病毒载体的VEGF165 cDNA
肿瘤血管新生机制
P53 P53突变→细胞增生/凋亡→VEGF表达↑、TSP-1(凝 血酶敏感蛋白—1)表达↓ →“血管生成开关”打开→ 血管新生→细胞增生>凋亡→肿瘤发展
抗肿瘤血管新生治疗
抗肿瘤血管新生疗法
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一.血管生成的概念
概念
血管系统的形成
血管发生(vasculogenesis):要发生在胚胎期, 血管由成血管细胞生长形成,是血管从无到有的 过程 血管生成(angiogenesis):在原来存在的血管 结构基础上通过血管内皮细胞(VEC)的增殖和迁 移长出新血管(capillaries)的过程
VEGF-A(常用VEGF表示)发现早,研究较多,根 据其mRNA的剪切方式可形成七种蛋白异构体:
VEGF121、VEGF145、VEGF148、VEGF165、VEGF183、 VEGF189、VEGF206
1. VEGF
VEGF的受体:
均属酪氨酸激酶 VEGFR-1(Flt-1)、VEGFR-2(KDR)、VEGFR-3 (Flt-4)
1. VEGF
又称血管通透因子(VPF),对热和酸都相当稳定 的二聚体糖蛋白 特异性作用于血管内皮细胞,促进其增殖、游 走,上调血管新生
1. VEGF
VEGF的分类:
VEGF-A、PIGF、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGFE
VEGF和bFGF的生物学效应
对血管内皮细胞具有显著的促增殖作用,诱导内 皮细胞形成血管 参与肿瘤的生长和发展:促进肿瘤血管新生,增 加血液供应 使肿瘤组织各种蛋白酶及胶原酶分泌增加:降解 血管外基质,利于血管新生;有助于肿瘤组织脱 落,加速肿瘤细胞转移
VEGF蛋白治疗存在问题
VEGF 的生物半衰期短(t1/2<6min),因此疗 效短暂,需反复给药
给药剂量大、给药次数多
大量全身应用,NO介导血压下降,心率加快等 目前已很少采用
基因治疗——基因转移技术
类风湿关节炎(RA)
病理改变:持久性滑膜炎及血管翳形成
血管翳具有侵蚀性——侵蚀、破坏关节软骨和骨 组织,引起不可逆的关节僵直和功能丧失 RA的滑液中有VEGF的高表达
新生血管形成步骤:①炎症介质激活内皮细胞; ②蛋白酶降解内皮基质;③内皮细胞趋化及新生 血管发生