临床医学论文主动脉环体外微血管生成模型的发展

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1、临床医学论文•主动脉环体外微血管生成模型的发展【关键词】动脉环・微血管生成模型在机体内只要有器官发生就有血管形成,主要包括血管新生(vasculogcncsis)和血管生成(angiogenesis)，这对于氧、营养素、代谢产物的输送是必需的〔1〕。血管新生仅发生在胚胎早期，血管生成常见于某些病理情况，如伤口愈合、肿瘤等〔2〕。大量的硏究不断证明，血管生成在肿瘤发生、发展、浸润、转移等生物学过程发挥重要作用。为了进一步硏究肿瘤血管生成及其调控机制，分析血管生成促进因子或抑制因子活性和作用的检测，验证针对血管生成进行的肿瘤治疗措施等，必须建立肿瘤血管生成的硏究模

2、型〔3〕。本文对肿瘤血管生成的优秀模型，主动脉环模型的发展进行综述。1动脉环模型发展简史动脉环血管生成模型由Nicosia于1984年首次报道〔4〕。当时采用血浆凝块包埋大鼠主动脉环，发现大鼠动脉环产生微血管网络。进一步分析发现大多数动脉环培养物中，新形成的微血管跟动脉环的内皮细胞层相通。形成血管腔内表面的内皮细胞被拉长，互相交迭形成单细胞或多细胞桥通过生成内皮细胞通路，大面积的纤维蛋白胶表面发生重构，网络和微血管形成。这种结构的形成跟血管发育的过程相同，这是最初对大鼠动脉环新生微血管的形态描述。1987年，Nicos1a报道了细胞外基质对动脉环血管新生的影响

3、〔5〕。动脉环初始培养物中，内皮细胞实体芽(endotheliumsolidbud)的细胞外基质主要为纤粘连蛋白、V型胶原、原纤维、层粘连蛋白和IV型胶原蛋白组成的非组织沉积物、也发现了由I、HI型胶原蛋白构成的少量纤维。纤粘连蛋白密集，表明是培养血管发育中临时亚细胞基质的主耍成分。随着培养的进行，新生微血管内皮细胞的内质网和分泌小泡屮纤粘连蛋白、层粘连蛋白及IV、V型胶原蛋白染色阳性，表明内皮细胞能有效合成和分泌这些物质。Nicosia认为，毛细血管发育过程中，微血管细胞外基质经历了明显的动态变化。细胞外基质的不同成分和结构在血管生成的不同阶段叹寸内皮细胞行

4、为和毛细血管形态发生起到重要作用。1990年，Nicosia等首次将此模型应用到血管发生的硏究中〔6〕。用纤连蛋白胶或胶原蛋白胶包埋大鼠主动脉环，用无血清MCDB131培养基培养，主动脉环产生分枝的微血管，其血管生成作用受到自身限制。通过每天对活体培养物新生微血管计数，可进行定量分析。用不同的胶培养大鼠主动脉环，新生血管的生长曲线不同。胶原胶包埋的主动脉环，培养1周后长到顶峰，第2周开始萎缩。纤粘连蛋白胶包埋的主动脉环，能使顶峰期维持更长，而且新生血管数量是前者的230%。因此，用无血清培养基培养主动脉环，可以对新生血管定量，还能有效筛选影响血管生成的物质。此

5、后，大量论文用此模型来筛选影响血管生成的物质〔711〕，尤其是抑制血管生成的物质。2动脉环模型的优化动脉环模型曾经主要用于筛选血管生成抑制剂。廿前，此模型经历了诸多改进，其应用方法更为灵活，应用范围日益广泛。2.1转基因技术的应用动脉环模型可以硏究血管生成的分子机制。Masson等〔12〕首次通过转基因技术，用基因缺陷的小鼠硏究血管生成的分子机制曲于血管生成过程包括细胞外基质蛋白的水解凶此Masson等分别用MMP、MMP11和PAI1缺陷小鼠主动脉环模型，硏究了丝氨酸蛋白酶和基质金属蛋白酶(MMP)在血管生成屮的作用。结果表明，缺少MMP、MMP11不会影响

6、血管生成。而血浆嗨原活化抑制剂(PAI1)的缺乏则会影响血管生成。Zhu〔13〕对GFPT1C2转基因小鼠进行主动脉环培养时，用GFP标记新生血管，这样可以通过绿色荧光很容易地看到新生成的血管，并发现小鼠主动脉环在无血清培养基中不会自发的生长山微血管，必须添加bFGF和VEGF。1〜2个月的小鼠的主动脉环比6〜10个月龄小鼠主动脉环生长血管多而且快。在添加bFGF和VEGF的情况下，不同种类的小鼠主动脉环的血管生长状况也不同。Alian等〔14〕对大鼠主动脉环模型进行了两点改进，从而使病毒介导的基因转染更为有效：将主动脉环置于胶原薄层的上方，使之能够被病毒接近

7、。在包埋主动脉环之前，先对主动脉环进行病毒转染。因为由于腺病毒和痘病毒载体的有效转染能够引起主动脉环死亡。因此，硏究用带有VEGF和IFN基因的反转录病毒载体转染主动脉环。VEGF的高表达可以促进血管生成，而IFNB的高表达能产生抗病毒作用。此实验系统开创了基因治疗血管疾病的新途径。2・2免疫组化技术的应用Zhu等〔15〕将包被主动脉环的基质胶减少到25“1，直接覆盖于主动脉环上方，简化了琼脂圈的操作步骤，而且能够对长山的血管进行全标本的免疫组化。用内皮细胞标志蛋白的抗体——抗CD31和Tic2的抗体(griffoniasimplicifoliaisolect

8、inB4)，以及平滑肌细胞标记蛋白的抗