脑血管疾病中血管新生相关因子VEGF的研究现状

脑血管疾病中血管新生相关因子VEGF的研究现状

吴振林

吴振林(商丘市杜集镇卫生院476333)

【摘要】脑血管疾病是神经内科及医院急诊的常见病、多发病,是严重危害人类生命健康的三大疾病之一,临床研究结果证实，急性脑卒中患者损伤脑组织中有血管再生且缺血半暗带区微血管密度增加，这类患者存活率高。侧枝循环的开放和建立对神经功能的恢复亦具有重要意义。国内外的研究已证明：中药补阳还五汤对脑缺血大脑有脑保护作用，在脑卒中患者的治疗和康复中有着明显的临床疗效，其作用机理与血管新生及神经细胞转化有关，但是其作用靶点不详，国内外未见其分子机制的研究报道。本文对VEGF及受体在脑缺血后血管新生过程中的作用进行简要的综述，从而用于指导中药补阳还五汤在促进脑卒中后脑保护机制的研究。

【关键词】血管内皮生长因子脑缺血补阳还五汤

【中图分类号】R743.9【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2012）09-0067-02

1VEGF的概述

血管内皮生长因子Vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)，也称血管调理素(Vascutotropin)或血管通透因子(Vascularpermeabilityfactor)，是一种具有肝素结合活性的生长因子(heparin-bindinggrowthfactor)，它由平滑肌细胞等产生和分泌，是一种多功能因子，能促进内皮细胞分裂的特异性有丝分裂原,能在体内诱导血管新生(induceangiogenesisinvivo)。VEGF起作用主要是以旁分泌和自分泌的方式进行的。

1.1VEGF发现历史

VEGF是Ferrara等在1989年于牛垂体滤泡星形胶质细胞的体外培养液中分离纯化得到的，在发现早期被称作血管通透因子(vascularpermeabiligyfactor,VPF)，人VEGF蛋白于1989年被美国的两家生物科技公司分别进行成功的纯化与鉴定，并克隆和测定了其基因序列，证明了VPF与VEGF是同一基因编码的同一种蛋白。并发现了VEGF有六个等型：VEGF-A(即以往发现的VEGF)、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盘生长因子(placentalgrowthfactor,PLGF)[7]；分子量在35kDa到44kDa之间。

1.2VEGF的分布和一般特性

VEGF广泛分布于正常的组织内，并与抗血管内皮细胞生长因子同时存在，二者保持相对平衡，这种平衡使人体脉管可以正常的生成和分化。VEGF的生物学作用的实现必须通过与人体血管内皮细胞表面分布的一定数量的VEGF受体，即VEGFR结合，VEGF的六个等型，每个等型能与三个“血管内皮生长因子受体”(VEGFR-1,-2,-3)的特定组合进行特异性结合，从而激活细胞内络氨酸激酶，进而启动下游细胞信号级联，来产生促进血管及淋巴管等人体脉管的生成和分化。VEGF的六个等型中，VEGF-A即以往所称的血管内皮生长因子。是VEGF家族中最重要的成员，人VEGF-A基因位于染色体6p21.3，该基因经过转录时的剪切，又产生5种VEGF变异体，依据氨基酸的长短，分别命名为VEGF-A206，VEGF-A189，VEGF-Al65，VEGF-Al45和VEGF-Al2l。VEGF-A206与VEGF-A189是碱性很强的不溶性蛋白，因此与肝素有较强的亲和力，能与细胞外基质(ECM)中含有的硫酸肝素紧密结合；VEGF-A165最有特征性，VEGF异构体的种类、比例随组织不同而有不同程度的表达：一般而言VEGF-A165是最主要的异构体，天然VEGF的主要特性由VEGF-A165表现；VEGF-A121是一种酸性多聚肽的游离蛋白，不能与肝素结合；VEGF-A165和VEGF-A121具有可溶性，可向周围组织弥散，VEGF-A145比较少见。VEGF-B又名相关因子，VEGF-C又名血管内皮生长因子相关蛋白，VEGF-C在成熟的组织及胚胎中均有表达,成人VEGF-C主要存在于心脏、胎盘、卵巢及小腺体中,仅少量表达于脑、肝、胸腺和外周血白细胞。VEGF-D是在用计算机进行同源搜索时发现的，结构和血管内皮生长因子C相似,成人的心脏、肺、骨骼肌、结肠和小腺体表达丰富。VEGF-E受体为KDR,其作用与VEGF-Al65相似。

1.3VEGF在脑缺血时的保护机制

VEGF在脑缺血时具有保护脑组织的作用，Harrigan等通过对大鼠侧脑室灌注外源性重组人VEGF的预处理再进行大脑中动脉闭塞(middlecerebralarteryocclusion,MCAO)模型实验表明外源性VEGF能显著减小脑梗死体积，脑水肿明显减轻，因而VEGF具有直接的神经保护作用。Sun等[11]对大鼠MACO模型自梗死后24h开始连续3d侧脑室注射VEGF，发现VEGF组缺血半暗带内MVD明显高于对照组，第3天脑梗死体积较对照组减小约35﹪。Yang等将VEGF的反义寡聚脱氧核苷酸减少脑缺血大鼠脑组织中VEGF的诱导，造成缺血引起的脑梗死体积扩大，并能加重脑缺血造成的神经损伤及DNA受损细胞的数量，因此认为VEGF可抑制脑缺血发生时的DNA损害，其作用可能与ERCC6mRNA的表达有关。

1.4VEGF在脑缺血时的表达

多种因素均可影响VEGF的表达，其中在脑缺血时，氧压力在调节VEGF的表达过程中起着关键的作用，各种生理病理环境引起的低氧压力均能诱导VEGF的表达[13]。其中缺氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor,HIF)-1是诱导VEGF表达的一个重要媒介[14]。另外脑缺血时产生的其他生长因子，包括表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF)，bFGF，血小板源性生长因子，均可上调VEGFmRNA的表达，提示这些因子与局部缺氧可联合调节VEGF在微环境中的释放。

王桂花等制作大鼠自体血栓性MCAO模型，在不同时间点观察血管内皮生长因子表达情况及血管形成情况，发现VEGF在局灶性脑缺血后6h表达增强，24小时后达到高峰，在1周、2周回复到对照水平。其主要表达在病灶侧半暗带的神经元、巨噬细胞、胶质细胞、血管内皮细胞，对照侧的脉络丛及软脑膜。

陈景红等[16]对老年急性脑梗死患者外周血血清VEGF水平进行研究表明：老年急性脑梗死患者血清VEGF含量于发病3、7和14d明显高于对照组，量指标高峰出现时间均在脑梗死后7d显著高于3和14d。

黄新次通过对121例急性脑梗死患者和60例健康对照组患者血清VEGF进行测定发现急性梗死组1d，3d，7d，14d血清VEGF水平明显高于对照组，其差异有统计学意义。

陈摇生等检测了57例脑梗死急性期患者的血清中VEGF含量的变化，与对照组进行比较发现脑梗死组在1d，7d和14d时平均血清VEGF浓度均高于对照组，并通过进一步研究说明血清VEGF含量高的组别病人功能恢复优于VEGF水平低的组别。表明VEGF的含量确实与脑梗死后脑组织功能的恢复程度呈正相关性。

裴鑫等对脑缺血大鼠HGF及VEGF的表达相关性进行研究，表明脑缺血可以诱导HGF和VEGF的表达增加，且在脑胶质细胞、神经元及血管内皮细胞的表达均代偿性增加，起到神经保护、损伤修复以及促进血管重塑的重要作用，其表达在缺血6h时开始增强，VEGF的表达对缺血比较敏感，随后VEGF的又一表达增加可能是血管新生的原因。

2中医药治疗脑缺血损伤中VEGF表达的相关研究

以补阳还五汤为代表的益气活血方等在脑卒中的临床治疗中有着极好的疗效，其机制可能与中药影响VEGF表达有相关性，目前已有较多的科学试验表明中药对VEGF表达有着一定的影响。

宗慧敏等通过观察活血化瘀中药(生水蛭、生大黄、川芎)对实验性急性脑梗死大鼠脑组织VEGF等指标表达的影响，对各组实验大鼠脑组织VEGF的RT-PCR测定发现加收数组脑组织VEGFmRNA表达最高，模型组脑组织VEGFmRNA在再灌注6h时接近正常组水平并开始降低，24h时显著降低，72h时有所升高，但仍低于正常组和治疗组水平。各治疗组6h时脑组织VEGFmRNA表达降低，但接近假手术组和模型组水平；24h时显著降低，但高于同期模型组、对照组水平；72h时表达高于同期模型组和对照组水平，低于并接近正常表达水平。对照组表达趋势同治疗组，但有所下降。这表明活血化瘀中药能够上调VEGFmRNA表达，从而改善急性脑梗死大鼠脑组织的缺血情况。

王培利等将培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)随机分组后分别用H2O2低氧处理、bFGF+H2O2低氧处理及黄芪、当归液大、中、小剂量组进行处理，用免疫荧光化学染色法检测HUVECVEGF受体，用RT-PCR方法检测VEGFmRNA表达。发现化学性H2O2损伤可以成功造成HUVEC缺氧损伤，益气活血中药当归补血汤可以上调VEGF受体，以及VEGFmRNA的表达，促进血管新生。

周荣峰等从血管生成的角度探讨芪棱汤(黄芪、桑葚、天花粉、三棱、莪术、枳壳、豨莶草、水蛭等)抗大鼠脑缺血再灌注损伤的机理，用CD34标记微血管密度，发现芪棱汤能通过促进VEGF表达的上调，促进微血管新生，可能是其抗脑缺血再灌注损伤作用的机制之一。

3血管内皮生长因子抑制剂的相关研究

血管生成的抑制素(Endostatin,ES)是血管新生抑制因子，是目前公认的血管新生主要负性调节因子，它能参与竞争细胞表面的硫酸肝素粘蛋白类受体，阻断血管内皮细胞有丝分裂生长因子的信号传导而抑制起增殖，还可提高血管内皮细胞的定向迁移而抑制血管新生，ES还能直接抑制VEGF2型受体的磷酸化，阻止VEGF的促血管新生作用，对血管新生起到抑制作用。血管新生过程中，受到血管抑制因子的影响。血管新生抑制剂通过四个方面的作用：阻滞血管生成因子的合成和释放；直接抑制内皮细胞的功能；阻滞内皮细胞降解周围基质的能力；阻滞内皮细胞表面整合素的作用抑制血管新生。恩度是由山东烟台麦得津生物工程股份有限公司生产的重组人血管内皮抑制素注射液，临床主要通过抑制肿瘤新生血管的形成，阻断肿瘤细胞营养供应，加速癌细胞凋亡过程以治疗肺癌，目前已经在临床中得到广泛的应用。其作用机制通过阻断内皮上的α5β1整合蛋白(Integrin,它是血管生成中的细胞黏附分子)，并通过阻断内皮细胞选择素达到其抗血管生成活性；另外也能阻断金属蛋白酶2，9和13的活性，是多重的血管生成抑制剂。通过抑制参与血管形成的内皮细胞迁移而抑制肿瘤部位新生血管的生成，阻断肿瘤的营养供给，从而抑制肿瘤增殖或转移。

4展望

内皮生长因子具有强烈的促进血管新生的作用，其在脑缺血损伤后恢复的过程中能通过促进缺血半暗带区的微血管增生而起到促进脑缺血康复的作用。在实验及临床治疗中，外源性的血管内皮生长因子的使用，以及其他药物如中药等制剂可以促进血管内皮生长因子旁分泌及自分泌的药物的合理应用，将在脑缺血患者的康复进程中起到积极的意义。

参考文献

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