血管生成素探究.doc

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1、血管生成素探究1Ang1和Ang2的结构与生物学功能1.1Ang1和Ang2的结构Ang1基因在1996年由Davis等[3]首次克隆出来。人Ang1基因定位于第8号染色体长臂上（8q22.3～q23），其基因开放的阅读框为1497bp，编码498个氨基酸。Ang1是一种糖蛋白，相对分子质量约75000。Ang2基因由Maisonpierre等[4]在1997年从人和小鼠的cDNA文库内首先克隆出来。人Ang2基因定位于第8号染色体短臂上（8q23.1），其基因开放的阅读框为1491bp，编码496个

2、氨基酸。Ang1，Ang2的蛋白结构基本相同，均有信号肽、N端卷曲螺旋结构域（coiledcoildomain，CC）和C端类纤维蛋白原结构域（fibrinogenlikedomain，FL）。其主要的结构特点有：（1）Ang1、Ang2的N端信号肽分别由10和20个疏水氨基酸组成，与血管生成素分泌到细胞外有关。（2）卷曲螺旋结构域分别由180和200个左右氨基酸构成，该断氨基酸序列折叠弯曲，形成卷曲螺旋四级结构，这一结构可能与血管生成素和其他蛋白形成多聚体有关。（3）类纤维蛋白原结构域具有高度保守性

3、，与血管生成素的生物学功能密切相关。改变该区域的氨基酸序列，血管生成素的功能也发生相应的改变；敲除血管生成素其他区域的氨基酸序列，保留该结构则其功能没有明显改变[34]。CC和FL结构域之间的连接肽是Ang1与细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）连接的结构域[5]。Ang2和Ang1的主要区别在于CC与FL的交界处前者比后者少1个半胱氨酸，导致了其生物学功能的截然不同。8学海无涯1.2Ang1和Ang2的生物学功能Ang1和Ang2是Tie2（tyrosinekinasewit

4、himmunoglobulinandepidermalgrowthfactorhomologydomain2）的天然配体。Ang1主要由血管旁支持细胞包括周细胞（pericyte）、血管平滑肌细胞和肿瘤细胞等合成，通过旁分泌作用，与附近内皮细胞膜上的Tie2受体特异性结合，引起其受体磷酸化和随后的信号传递。迄今对调控其表达的因素知之甚少。Ang1的主要生物学功能有：(1)抑制内皮细胞凋亡、促进内皮细胞生存，减少血管的萎缩和退化。与血管内皮生长因子（VEGF）不同，Ang1不是细胞有丝分裂原，不能促进血

5、管内皮细胞增殖和内皮细胞相互聚合形成血管，而是通过激活丝氨酸苏氨酸蛋白酶AKT，稳定细胞活力，抑制凋亡。(2)促进内皮细胞出芽，迁移，趋化。(3)稳定血管，防止渗漏[3,6]。Ang2主要由血管内皮细胞合成，通过自分泌作用，与自身细胞膜上的Tie2受体特异性结合，但不引起受体磷酸化和随后的信号传递。因此Ang2的主要功能是竞争性抑制Ang1形成不稳定的血管。缺氧、VEGF、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）等因素可促进Ang2表达增高[7]。2Ang1和Ang2与肿瘤的血管生成Ang在肿瘤血管生成中发

6、挥了重要作用，在很多多血管性的实体肿瘤中得到了证实，如在人胃癌、肝癌、乳腺癌和胶质细胞瘤等均可见到有Ang1和Ang2及其受体Tie2表达增加，特别是在肿瘤边缘的血管新生区。由此可见，Ang1、Ang2参与肿瘤的血管生成，但目前其具体的机制尚不完全清楚。Ang2与肿瘤血管生成关系密切，可促进肿瘤细胞及肿瘤血管的生长；但Ang1和肿瘤血管生成的关系尚有争议。2.1Ang1与肿瘤血管生成8学海无涯2.1.1Ang1在肿瘤中的表达及其对肿瘤生长的作用有研究表明，Ang1可促进肿瘤血管生长。Torimura等

7、[8]用双重免疫荧光染色和RealtimePCR检测Ang1及其受体Tie2在不同肝癌细胞系和59例肝癌组织中的表达情况，发现Ang1在体外培养的肝癌细胞和肝癌组织中均较对照组表达升高，但与肿瘤的分化程度无相关性；其受体Tie2表达于内皮细胞、肝星状细胞和平滑肌细胞，说明Ang1在肝癌的血管生成中起了重要作用。Wang等[910]用免疫组化、RTPCR和WesternBlot检测53例胃癌组织和23例正常胃粘膜中Ang1的表达，结果显示有66％的胃癌组织中Ang1明显升高且与胃癌细胞株的分化程度有相关

8、性。他们构建正、反义Ang1载体并将其转染至胃癌细胞SGC7901，裸鼠成瘤试验发现转染正义Ang1组肿瘤生长及血管生长较对照组明显增加，而反义转染组肿瘤生长缓慢，血管生长减少。Stratmann等[11]将内皮细胞与胶质瘤细胞共同培养于基质胶（matrigel）中，可检测到Ang1的表达，并观察到内皮细胞迁移，形成相互吻合的血管网，血管成条索状；反之，当去除胶质瘤细胞时，未能检测到Ang1的表达，而内皮细胞堆积成团，血管延伸异常。推测肿瘤细胞可分泌An