任慧雯 王秋月
·糖尿病腎病專欄·
Vasohibin-1與糖尿病腎病
任慧雯 王秋月
Vasohibin-1(VASH-1)是一種以負(fù)反饋機制調(diào)節(jié)血管生成的內(nèi)皮源性分泌蛋白。它能夠以負(fù)反饋作用機制抑制血管內(nèi)皮生長因子的作用,參與多種抗血管生成作用。作為機體的自我防御因子,VASH-1能夠維持血管內(nèi)皮的完整性,從而起到抵御糖尿病微血管并發(fā)癥的作用。近年研究表明,VASH-1對腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和系膜細(xì)胞具有緩解微血管損害、調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)、延緩腎間質(zhì)纖維化等重要功能,對糖尿病腎病具有重要的保護(hù)作用,可能成為糖尿病腎病早期治療的一個新靶點。
糖尿病腎??;Vasohibin-1;血管內(nèi)皮生長因子
糖尿病腎?。―N)是誘發(fā)終末期腎病的主要原因,2型糖尿病患者中約30%~40%發(fā)展為DN。在DN早期可觀察到腎小球超濾過、腎小球和腎小管上皮細(xì)胞肥大、腎小球基底膜增厚等病理改變,直至最終的腎小球硬化和間質(zhì)纖維化。Watanabe等[1]通過DNA微點陣法分析在內(nèi)皮細(xì)胞中提取出一種新的內(nèi)皮細(xì)胞源性血管生成調(diào)節(jié)因子vasohibin(VASH)-1。作為抑制血管新生的分泌性蛋白,它能抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在DN中的促血管生成作用,為分子水平治療DN提供了新途徑,因此受到越來越多的關(guān)注。本文對VASH-1在DN中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
血管生成抑制因子家族VASH是新發(fā)現(xiàn)的血管生成調(diào)節(jié)因子,它包含兩個同系物,即VASH-1和VASH-2。其中VASH-1在內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá),抑制血管形成,是內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的主要調(diào)節(jié)因子;而VASH-2與之相反,在單核細(xì)胞內(nèi)表達(dá)多于內(nèi)皮細(xì)胞,并在出芽前產(chǎn)生促血管生成作用,二者是具有相反作用的血管生成調(diào)節(jié)劑[2-3]。Suzuki等[4]分離出的小分子VASH結(jié)合蛋白(SVBP),作為VASH-1和VASH-2的分泌伴侶,可增強二者的生物學(xué)活性。其中VASH-1廣泛存在于人體的組織中,以腦和胎盤表達(dá)居多,其次是心臟和腎臟;除內(nèi)皮細(xì)胞外,在造血干細(xì)胞中也有表達(dá)[5]。VEGF和成纖維細(xì)胞生長因子-2都可以通過VEGF受體2或下游主要效應(yīng)器蛋白激酶Cδ,對VASH-1形成負(fù)反饋,抑制內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增殖,從而抑制血管生成[6]。因此VASH-1被證明是調(diào)節(jié)抗血管生成作用的重要效應(yīng)分子。
VASH-1作為血管生成的調(diào)節(jié)因子,能明顯抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,促使細(xì)胞凋亡。已有證據(jù)表明VASH-1存在于惡性腫瘤、眼部病變、閉塞性支氣管炎、肝硬化、DN、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病的組織
中[7-12]。含有大量未成熟血管及少量腫瘤細(xì)胞的小鼠接種VASH-1后,腫瘤生長趨勢提升,證明VASH-1能夠調(diào)節(jié)病理性的血管生成[12]。有研究顯示,VASH-1可以通過增加超氧化物歧化酶2和沉默信息調(diào)節(jié)因子2相關(guān)酶1,提高內(nèi)皮細(xì)胞對壓力的耐受性,延緩血管的病理性衰老趨勢[13]。同時VEGF可以直接增加卵巢癌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞Zeste同源物2增強子(EZH2)的水平,使抗血管生成因子VASH-1甲基化而失活,顯示出較差的預(yù)后水平;而沉默EZH2基因會導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞VASH-1再活化,抑制血管生成[14]。不僅內(nèi)源性VASH-1能參與腫瘤血管的發(fā)生,充足的外源性VASH-1也可以阻止腫瘤血管出芽,促使剩余血管成熟,并具有增強順鉑抗腫瘤藥效的作用[12]。這也預(yù)示著VASH-1在腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞中的病理性抗血管生成作用可能為判斷腫瘤的預(yù)后提供依據(jù)。
3.1 抗血管生成作用 VEGF參與DN早期的異常血管新生,可能與腎小球肥大、腎間質(zhì)損害、尿蛋白增加等多種病理改變有關(guān)[15]。VASH-1作為VEGF誘導(dǎo)的血管生成抑制劑,對DN微血管病變起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)在高糖培養(yǎng)的糖尿病小鼠及VASH-1+/-小鼠腎皮質(zhì)中,足細(xì)胞的VEGF-A水平都有所增加,但敲除VASH-1基因也能導(dǎo)致同樣現(xiàn)象;此外,在糖尿病VASH-1+/-小鼠和VASH-1siRNA轉(zhuǎn)染小鼠中,其足細(xì)胞VEGF-A水平增加,還可能導(dǎo)致DN的惡化[16]。但另有研究指出,糖尿病腎臟中VEGF-A水平的上調(diào)可以減少腎臟的微血管損害,因此糖尿病VASH-1+/-小鼠VEGF-A水平增加可能是代償腎微血管損害所致[17]。血小板-內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子CD31存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞中,能參與細(xì)胞的遷移、血管生成和整合素的激活。與野生型小鼠相比,糖尿病VASH-1+/-小鼠的CD31+腎小球內(nèi)皮細(xì)胞面積進(jìn)一步增加,表明缺乏VASH-1會促進(jìn)異常血管生成,導(dǎo)致糖尿病腎臟病變加重[16]。
3.2 調(diào)節(jié)炎性反應(yīng) 炎性反應(yīng)的經(jīng)典通路是激活M1型巨噬細(xì)胞的促炎性因子,增強炎性反應(yīng),而激活M2型巨噬細(xì)胞的抗炎性因子則能夠促進(jìn)炎性反應(yīng)組織的修復(fù)愈合[18-19]。在2型糖尿病小鼠模型中,VASH-1能抑制M1型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的促炎性因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1和腫瘤壞死因子-α的增加[16,20]。在 VASH-1+/-腎梗阻小鼠中,M2 型巨噬細(xì)胞分泌的抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-10和M2型巨噬細(xì)胞的表面標(biāo)志物CD206表達(dá)升高[21]。且已有報道證實M2型巨噬細(xì)胞通過單核-成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)變,對小鼠腎臟發(fā)揮炎性致病作用[18]。說明VASH-1通過穩(wěn)定在病理性炎性反應(yīng)狀態(tài)下M1型、M2型巨噬細(xì)胞的表型,調(diào)節(jié)炎性因子,穩(wěn)定單核-巨噬細(xì)胞浸潤系統(tǒng),起到抗炎性反應(yīng)作用。但另有研究證實,促炎性反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的核因子-κB在腎臟疾病中被激活,腎梗阻小鼠中磷酸化p65及核因子-κB抑制蛋白α水平升高,且在VASH-1+/-小鼠中進(jìn)一步升高,因此認(rèn)為VASH-1促進(jìn)核因子-κB信號通路的激活,從而加速間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤,促進(jìn)DN的炎性化進(jìn)程[21]。因此在DN的發(fā)生中,VASH-1發(fā)揮的是抗炎還是促炎作用,還有待進(jìn)一步研究證實。
3.3 抗纖維化作用 腎臟纖維化是DN晚期的重要病理改變之一,已有報道在1型糖尿病小鼠的腎組織中,VASH-1通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β水平,對早期DN的纖維化產(chǎn)生潛在的治療功效[10]。肥胖的2型糖尿病小鼠注射編碼人VASH-1基因的病毒載體,腎小球肥大、腎小球超濾過、蛋白尿以及系膜基質(zhì)和Ⅳ型膠原的累積狀態(tài)顯著受抑制,免疫組化顯示TGF-β1的增加也受到顯著抑制,證明VASH-1具有抑制2型糖尿病腎間質(zhì)纖維化的作用[20]。還有研究表明,內(nèi)源性VASH-1通過調(diào)節(jié)TGF-β1和下游效應(yīng)分子磷酸化Smad3,對腎間質(zhì)纖維化產(chǎn)生潛在的保護(hù)作用[16]。在VASH-1基因缺陷小鼠中,核因子-κB被激活,TGF-β/Smad蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)增強,Smad蛋白可與核因子-κB信號通路相互作用,調(diào)節(jié)腎臟炎性反應(yīng)和纖維化[21-22]。由此可推測,VASH-1可通過TGF-β/Smad及核因子-κB信號通路對腎間質(zhì)纖維化產(chǎn)生保護(hù)作用。表明VASH-1的靶向治療可能成為治療纖維化相關(guān)腎臟疾病的新方法。
VASH-1作為內(nèi)皮源性分泌蛋白,以獨特的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機制調(diào)節(jié)血管生成,在多種疾病中發(fā)揮重要的抗血管生成作用。它在腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和系膜細(xì)胞中調(diào)節(jié)DN微血管損害,通過調(diào)節(jié)一系列炎性因子穩(wěn)定炎性反應(yīng),以及通過TGF-β/Smad及核因子-κB信號通路緩解腎間質(zhì)纖維化,對DN患者的病理評估及治療具有潛在意義。隨著研究的深入,VASH-1有望作為血管靶向藥物,對分子水平治療DN具有重要的研究價值。
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Vasohibin-1 and diabetic nephropathy
Ren Huiwen,Wang Qiuyue.Department of Endocrinology and Metabolism,The First Affiliated Hospital,China Medical University,Shenyang 110001,China
Wang Qiuyue,Email:wqycmu@163.com
Vasohibin-1(VASH-1)is an endothelium-derived secreted protein,which regulates angiogenesisbymeansofnegative feedbackmodulation.VASH-1 suppresses theeffectsofvascularendothelial growth factorwith negative feedbackmechanism,and involve in a variety of anti-angiogenic effects.As a selfdefense factor of the body,VASH-1 maintains the integrity of vascular endothelium,which plays a role in preventingmicrovascular complications of diabetes.Recent studies have found that VASH-1 could relieve microvascular damage,regulate inflammation,and delay renal interstitial fibrosis in glomerularendothelialand mesangial cells.Therefore,VASH-1 plays an important protective role in diabetic nephropathy,and may becomeanew target for the treatmentofdiabetic nephropathy.
Diabetic nephropathy;Vasohibin-1;Vascularendothelialgrowth factor
(Int JEndocrinolMetab,2015,35:246-247)
10.3760/cma.j.issn.1673-4157.2015.04.008
遼寧省科技攻關(guān)計劃項目(2011225017);沈陽市科技攻關(guān)計劃項目(F11-262-9-06)
110001 沈陽,中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌與代謝病科
王秋月,Email:wqycmu@163.com
2015-01-22)