Nature Metabolism：什么使血管生长?
图:血管内壁的细胞-内皮细胞(蓝绿色/白色)-迁移到周围的组织，在那里形成新的连接。
血管遍布全身，确保我们的器官获得所需的营养和氧气。如果这些精心编织的网络停止正常工作，我们就有罹患疾病的风险。与年龄相关的心血管疾病经常导致血管萎缩，而恶性肿瘤的特征是路径错误的血管过度生长。湿性黄斑变性也与新血管在错误的地方发芽有关。在最糟糕的情况下，这种情况可能导致失明。
打开营养的大门“为了帮助我们开发针对这类疾病的靶向疗法，我们想找出新血管的生长——一种称为血管生成的过程——是如何在体内被调节的，”potente说，他是Charité (BIH)柏林卫生研究所转化血管生物医学教授。
potente和他的国际团队现在已经取得了一些重要的进展:研究人员在《自然代谢》杂志上写道，两种名为YAp和TAZ的蛋白质在让血管发芽方面发挥了关键作用，即使在具有挑战性的代谢条件下。这些蛋白质是河马信号通路的一部分，它调节着几乎所有生物的器官生长和大小。potente说:“如果这两种分子在血管内壁的细胞——内皮中活跃，它们就会读取导致某些表面转运蛋白增长的基因。”“这些让血管细胞吸收更多对生长和细胞分裂重要的营养物质。”YAp和TAZ的功能类似，因此起到了开门的作用。
“这种营养吸收的增加导致了另一种名为mTOR的蛋白质的激活，”potente说。mTOR是细胞中触发细胞生长和分裂的重要控制点。“这使得新的血管网络得以扩张，”他解释道。然而，该团队还不知道是哪些信号调节了内皮细胞中YAp和TAZ的活性。
来自视网膜的新见解这项研究的主要作者是来自德国西部巴德瑙海姆的马克斯普朗克心肺研究所的Yu Ting Ong博士。在搬到柏林之前，波腾特在那里领导了一个实验室。参与报告的还有Holger Gerhardt教授，MDC综合血管生物学实验室的负责人，他在potente隔壁的K?the Beutler大楼工作。“我们共同发现了一种机制，使血管的生长与周围环境密切相关，”Gerhardt说。“如果内皮细胞分裂过程所需的代谢资源不存在，这种机制就会阻止内皮细胞分裂。”
这一发现是基于老鼠实验得出的。小鼠视网膜是研究血管发育的理想模型。“利用转基因小鼠系，我们展示了不产生YAp和TAZ的内皮细胞几乎不会分裂，”potente说。“这抑制了小鼠的血管生长。”TAZ蛋白在这一过程中起着尤为重要的作用，而YAp则是大多数其他类型细胞的决定性因素。
重要的分子机制“因为新血管经常在血液供应不足的组织中形成，内皮细胞必须能够在最具挑战性的代谢条件下生长，”potente说。“这就是为什么这些细胞拥有能够识别细胞外环境细微变化并作出反应的分子机制是如此重要。”
和他们的团队一起，potente和Gerhardt现在想要研究他们在组织发育过程中描述的这种机制在多大程度上也参与了严重依赖血管的再生和修复过程。potente说:“我们主要感兴趣的是找出信号通路中的故障是否会导致人类血管疾�。绻喙氐幕�。”
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