血管内皮生长因子治疗性血管生成作用与缺血性脑血管病

中国组织工程研究与临床康复多穸13卷第7期2009—02—12出版 JournalofClinicalRehabilitativeTissueEngineeringResearchFebruaryl2,2009VoLl3,No．7 血管内皮生长因子治疗性血管生成作用与缺血性脑血管病术串☆ 杨冀萍1一，刘新峰1 Therapeuticangiogenesisofvascularendothelialgrowthfactorforischemiccerebrovascular diseases YangJi·pin91一，LiuXin-fen92 1Departmentof Neurology,Nanjing GeneralHospital， NanjingMilitaryArea Commandof ChinesePLA． Naniin9210007．， JiangsuProvince。 China；2Depadment ofMedicalimaging． SecondHospitalof HebeiMedicaI University, Shijiazhuang 050000．Habej Province。China YangJi-ping☆． Doctor,Affending physician， Departmentof NeurologMNanjing GeneraIHospital． NaniingMilitaryArea Commandof ChinesePLA． Nanjing210002． JiangsuProvince， China；Departmentof MedicalImaging． SecondHospitalof HebeiMedical University, Shijiazhuang 050000．Hebei Province，China ran0511@sina．com CoKespondenceto： LiuXin—feng， Professor, Departmentof Neurology,Nanjing GeneraIHosptaI。 NanjingMilitaryArea Commandof ChinesePLA， Nanjing210c怩． JiangsuProvince， China Supportedby： PostdoctoralFundor China，NO． 2∞70411051‘： PostdoctoraIFundof JiaPlgsuProvInce， No．0701003A* Received：2008-08-28 ^Ⅸ日plI鲥：2008-09-29 Abstract：VascularendotheliaIgrowthfactorhasalsobeentermedvascular-specificgrowthfactorthatisspecificforthevascular endothelium．Itappearstoplayanimportantroleinbothvasculogenesisandangiogenesis．1thasbeenreportedpreviouslythatinthe adultbrainvascularendothelialcellsappeartostopgrowth．butrecentevidenceindicatesthatischemiacouldImprovefO唧ationof newbloodvesselsjnischemicpenumbrafollowingfocaIcerebraJIschemia．ThepatternofbrainangiogenesisISregulatedthrough vasculargrowthfactorbindingtvrosinekinasereceptorswhichareexpressedonendothelialcells．Butthenumberofnewblood vesselsistoolimitedtobeenoughforthelschemia-inducedhypopedusion．Admlnistrationofexogenousvascutargrowthfactorcan acceleratecollaIeraIcirculationandimproveregionaIcerebraIbloodflowintheischemicbrain．Theconceptualbasisfortherapeutic angiogenasishasbeer]establishedjnpatientspresentingwithIimbjschemiaandmyocardialjnfarction．Therapeuticangiogenesiswith vascularendotheliaIgrowthfactormaybeaclinicallypromisingstmtegyinIschemicbraindisease． YangJP，LiuXF．Therapeuticangiogenesisofvascularendothelialgrowthfactorforischemiccerebrovasculardiseases．Zhongguo ZuzhiGongchengYanjiuyuLinchuangKangfu．2009：13(7)：1354—1359(China)【http：／／www．crier．cnhttp：／／en．zglckf．com】 摘要：血管内皮生长因子是血管特异性生长因子，能特异性地作用于血管内皮细胞，诱导血管生成，在血管发生和血管形成 过程中起重要作用。传统观念认为，成年脑部血管内皮细胞是／fi能增殖的，但近期的动物实验发现局灶性脑缺血后可诱导缺 血半暗带区的新生血管形成。这种脑Ⅱ1L管生成是通过血管生长因了与内皮细胞上达的酪氨酸受体结合而调控的。但是这种 血管形成数量有限，并不足以挽救血液灌注不足引起的损害。新近的研究L二经证实，外源件给予血管牛长因子能刺激侧枝循 环形成和增加局部血流，J{：且已在外周动脉闭塞性疾病和心肌缺血中成功应用，这种新的刺激和诱导新生血管形成新颖方法 ～治疗性血管生成，为治疗缺血性脑血管病提供了一条全新的思路。 关键词：治疗性血管生成；脑，缺血：血管内皮生长凶子 杨冀萍，刘新峰．血管内皮生长因子治疗性血管牛成作用与缺血性脑血管病【J】．中国组织工程研究与临床康复，2009， 13(7)：1354·1359【http：／／www．crter．orghttp：／／cn．zglckf．com】 0引言 最常见的脑卒中类型为脑梗死，虽然组织型纤 溶酶原激活剂溶栓具有显著疗效，但治疗时间窗十 分有限，仅有不足5％的脑卒中患者有幸接受溶栓 治疗；同时脑卒中患者往往有动脉粥样硬化、高血 压和糖尿病等基础疾病，多伴有弥散的小血管病 变。可能对传统的溶栓治疗反应欠佳。因此，新的 用以促进脑卒中患者神经功能恢复的治疗方法亟 需探索。 1 学术背景 传统观念认为成年脑部血管内皮细胞是不能 增殖的，但近期的动物实验发现局灶性脑缺血后可 诱导缺血半暗带区的新生血管形成。形态学显 示，缺血2—28d半暗带区有扩大、薄壁的血管生 成，这些血管经出芽或套叠方式发育成小血管并长 入缺血中心，这种脑血管生成是通过血管生长因子 与内皮细胞上表达的酪氨酸受体结合而调控的。但 是这种血管形成数量有限，并不足以挽救血液灌注 不足引起的损害。新近的研究已经证实，外源性 给予血管生长因子能刺激侧支循环形成和增加 局部血流，并且已在外周动脉闭塞性疾病和心肌 缺血中成功应用【1．5j，这种新的刺激和诱导新生血 管形成的新颖方法一治疗性血管生成，为治疗缺 血．}生J猗血管病提供了一条全新的思路。 2 目的 血管肉皮生长因子是血管特异性生长因 子，能特异性地作用于血管内皮细胞，诱导血 管生成，在血管发生和血管形成过程中起重要 作用。本文就血管内皮生长因子的治疗性血管 生成作用在缺血性脑血管病中的研究进展作一 综述，为治疗缺血性脑血管病提供新的途径。 3资料和方法 3．1文献检索 检索人相关情况：第一作者。 检索文献时限：1993—01／2008—08。 检索数据库：PubMed数据库，中文期刊 PD．Box1200,Shenyang110004cn．zglckf．com 万方数据 扬冀萍．等．血管内受生长因子治疗性毂管生成作用s缺缸性脑血管瘸 全文数据库。 检索关键词：vascularendothelialgrowth factor(VEGF)，function，activation／therapy， cerebralischemia，therapeuticangiogenesis， 血管内皮生长因子，功能，活化，治疗，脑缺 血，治疗性血管生成。 检索文献类型：检索的文献包括临床研究、 基础研究文章。 检索文献量：200篇。 3．2检索方法 纳入标准：选择与血管内皮生长因子生物学 功能、活化、治疗，脑缺血损伤，治疗性血管 生成有关文章。 排除标准：综述、重复文献。 文献质量评价：纳入67篇完全符合要求的文 献，其中9篇关于治疗性血管生成的分子生物 学基础及在缺血性疾病中的应用[1-9]，58篇关于 血管内皮生长因子的生物学功能及其在缺血 性脑血管中相关基础研究，包括表达时效、神 经保护、神经再生和血管再生作用[10-6'7]。 4文献证据综合提炼 4．1 治疗性血管生成的分子生物学基础治疗性 血管生成是指通过药物、基因或其他方法促使 缺血组织在原有微血管基础上形成新的毛细 血管，并与原有的血管网相交汇以改善血供的 一种方法。它的出现为缺血性脑血管病的治疗 开辟了一条通向缺血性脑血管病再血管化的 新途径恻。胚胎期的血管形成可分为性质不同 的血管发生和血管生成两种过程。近年来，新 发现一种血管生成方式，称填充式血管生成【7】。 成熟器官已形成血管中，血管内皮细胞处于静 止、非增殖状态，血管形成极为罕见。在缺血、 炎症、创伤、肿瘤生长等病理条件下可发生新 的血管生成，但其只能在原有微血管基础上发 生、发展，经过血管生成而形成新血管。Marti 等恻应用PECAM．1和Ki67两种抗体作为内皮 血管增生的标志物，对大脑中动脉闭塞大鼠模 型进行观察，结果显示：血管闭塞24h后内皮 细胞开始增加，48—72h后，内皮细胞大量增 殖，它们主要分布在半暗带区；实时动态观察 显示，增殖的内皮细胞形成血管样结构，由半 暗带区向梗死区延伸：与此同时，在软脑膜也 发现内皮细胞增殖．流行病学研究揭示19J，脑 梗死区域微血管数目较多的脑卒中患者存活 时间较长。这说明血管的再生与预后有明显的 相关性。Plate等【10J认为，脑血管生成是一个紧 密的调控过程，它受神经外胚层来源的血管生成 生长因子与内皮细胞上表达的酪氨酸激酶受体 结合而调节。证据显示，新血管的生成来源于先 前存在的血管内皮细胞的增殖，而血管的增殖有 赖于为数众多的血管生长因子的表达和相互协 同，在众多的血管生长因子中，血管内皮生长因 子、成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子、表 皮生长因子、基肽释放酶一基肽系统、胰岛素样 生长因子，血小板源性生长因子，转化生长因子 和肿瘤坏死因子都可明显增加缺血组织的新生 血管111|，其中血管内皮生长因子被认为是最重要 的成血管因子。研究显示，血管内皮生长因子在 血管新生之前大量表达，并通过旁分泌机制促进 自身受体仇．1和fit-4的表达，从而加强血管新生效 应。Slevin等【12】进行了脑梗死患者的血浆血管内 皮生长因子水平测定，表明血管内皮生长因子在 脑梗死早期患者的血浆水平明显增高，第7天迭 高峰，至第14天仍然维持在高水平，而且这一水 平同梗死体积和神经功能评分呈正相关。因此在 临床和实验研究中，可通过给予血管生长因子而 达到血管再生长和改善缺血症状的目的。 4．2 血管内皮生长因子的生物学作用 血管内皮 生长因子家族由7种糖蛋白组成，分别命名为血 管内皮生长因子A、血管内皮生长因子B、血管 内皮生长因子C、血管内皮生长因子D、血管内 皮生长因子E、胎盘生长因子和血管内皮生长因 子Ffl31。目前较肯定的血管内皮生长因子家族受 体有：血管内皮生长因子受体1(f|t-1)、血管内皮 生长因子受,fr本2(flk一1／KDR)、血管内皮生长因子受 体3、神经纤维网蛋白1和神经纤维网蛋白2【14J。 血管内皮生长因子可通过2种高亲和力的酪氨酸 激酶受体血管内皮生长因子受体1和血管内皮生 长因子受体2结合，以及神经纤维网蛋白1和神 经纤维网蛋白2受体发挥生物学效应。目前研究 普遍认为，血管内皮生长因子受体2活化后介导 下游信号促进血管内皮细胞有丝分裂、存活、血 管新生及血管渗透性增加；而血管内皮生长因子 受体1则通过分离血管内皮生长因子阻止血管内 皮生长因子受体2活化，调节血管内皮生长因子， 血管内皮生长因子受体2信号强度。除作用于血 管系统外，血管内皮生长因子还可以直接作用于 神经系统，促进神经元及胶质细胞存活，轴突生 长，并能够刺激成年神经千细胞增殖、分化，促 进神经元再生。根据所含氨基酸数量的不同，血 管内皮生长因子存在5种异构体：血管内皮生长 因子121、血管内皮生长因子145，血管内皮生 1解放军南京军区 南京总医院神经 内科，江苏省南京 市210002；2河 北医科大学第二 医院医学影像科， 河北省石家庄市 050000 杨冀萍☆，女， 1970年生，河北 省石家庄市人，汉 族，2007年河北 医科大学毕业，博 士，主治医师，主 要从事脑血管病 损伤与修复的分 子影像学研究． ran0511@sina． com 通讯作者：刘新 峰，教授，解放军 南京军区南京总 医院神经内科，江 苏省南京市 210002 中国博士后基金 资助项目(2007 0411051)+；江苏 省博士后基金资 助项目(070100 3A1宰 中图分类号：R392．114 文献标识码：A文章编号：1673-泌 (2009)07-01354-06 收稿日期：2co}∞-2B 修回日期：2008-09-29 (542008082700111 GW·Y' 万方数据 零删∞矾叼 扬冀弹t等．斑管内凌生畿因f活疗性血管生成作用s缺血性越血管稿 长因子165、血管内皮生长因子189和血管内皮生长因子 206，它们分别来自mRNA不同的剪接片段。实验证实脑 梗死可诱导血管内皮生长因子的各种异构体及其受体在 不同时间点和不同细胞类型中表达，并直接促进新生血 管形成。研究表明，在实验动物脑缺血损伤模型中，血 管内皮生长因子可诱导缺血区血管生成，促进星形胶质 细胞有丝分裂，增加室管膜下区神经元的产生并趋化新 生的神经元向缺血损伤区迁移【俘171。 4．3血管内皮生长因子过表达与缺血性脑血管病血管内 皮生长因子是发育过程中主要的血管源性因子【181。研究 表明血管内皮生长因子在永久性脑缺血损伤后6h表迭 增加，48h后缺血区有新生血管生成【8】。Wang等t1剐应用 转基因小鼠进行实验发现，血管内皮生长因子转基因小 鼠的血管密度增加，血管内皮生长因子过表达刺激缺血 区域的新生血管生长，转基因人血管内皮生长因子165 同缺氧诱导的鼠血管内皮生长因子有协同增强作用，可 进一步增加缺血区域的血管密度，因此作者认为血管内 皮生长因子诱导的血管发生可以考虑用于缺血性疾病的 治疗。Lennmyr等削实验发现无论是短暂性还是永久性 缺血模型，在缺血后1d和3d双侧脑组织中尤其是在梗死 边缘区有血管内皮生长因子的表达增加；fit-1在神经元、 神经胶质细胞以及内皮细胞都有表达，fIk．1在神经胶质 细胞显著表达，在内皮细胞上也有表达，并且永久性缺 血模型血管内皮生长因子的表达量大于短暂性缺血者。 Choi等凹J通过半定量RT-PCR发现缺血后血管内皮生长 因子受体f|l-1禾,flk一1在海马CAl区表达增加。 4．4 血管内皮生长因子在缺血脑组织的神经保护作用 Sondell等哗1研究发现，血管内皮生长因子能刺激轴突 生长和改善神经细胞的存活，在病理状态下血管内皮生 长因子对中枢神经系统有保护作用。另有实验表明血管 内皮生长因子阻止了由于谷氨酸盐和N一甲基一天冬氨酸 毒性导致的海马神经元死亡[23-24]。在脑缺血模型，血管 内皮生长因子可促进缺血鼠感觉运动功能和认知功能 恢纠酬。脑表面局部给予血管内皮生长因子降低脑梗 死体积，静脉给予血管内皮生长因子提高神经功能， 侧脑室给予血管内皮生长因子抗体增加脑梗死体积， 脑室内给予血管内皮生长因子减轻局灶性脑缺血后的 脑损伤【26铷】。Oosthuyse@[311发现血管内皮生长因子启 动子中低氧反映元件缺失导致了运动神经元的变性。综 上表明血管内皮生长因子具有神经营养作用。 4．5血管内皮生长因子和缺血后神经发生成年脑内存在 神经千细胞，脑缺血后室管膜、室下区和海马齿状回的 神经干细胞因微环境改变而被激活，增殖迁移分化为神 经细胞和神经胶质细胞，同时，作为对缺血的一种代偿 反应，半暗带内的骨髓源性内皮细胞、脑血管内皮细胞增 殖迁移、巨噬细胞浸润增加和新生血管形成。但是由于微 环境的限制这种神经与血管的再生比较微弱，不能起到明 显的治疗作用。Zhang等冽研究提示局灶性脑缺血诱导同 侧半球室下区区细胞增殖和分化。另外，有实验显示齿状 回颗粒下区细胞在脑缺血舌有增殖反应僻侧。Palme}r等刚 首先提出血管内皮生长因子的神经发生作用，作者观察 到齿状回新生神经发生在血管临近区域。Louissaint等例 发现在成熟呜禽，睾酮诱导的血管发生同内皮源脑源性 神经营养因子增加有关，并且血管内皮生长因子R2／Flkl 酪氨酸激酶的抑制剂可阻断金丝雀的高嗓音区的血管 发生和神经发生。Jin等哪J报道血管内皮生长因子刺激离 体鼠脑培养和活体非缺血鼠脑室下区和齿状回颗粒下 区的神经发生。缺血后脑室内给予血管内皮生长因子， 持续3d，同期腹腔给予BrdU，1周后检测BrdU标记细 胞与神经元标记共表达情况，表明血管内皮生长因子在 神经发生早期(增殖)阶段起作用【26】。血管内皮生长因 子不仅刺激非缺血侧神经前体细胞增殖，而且促缺血侧 脑神经细胞存活【22，26·37侧。 Sun等【261研究提示脑缺血启动神经干细胞增殖的效 应可能是通过血管内皮生长因子或其他因子通过血管 内皮生长因子活化相同的信号传导途径完成的。通过 BrdU和Tu．．1(未成熟神经元标志物)双标发现血管内 皮生长因子促进了海马区和纹状体的神经发生m训】。Jin 等【n叫通过实验证明血管内皮生长因子可以刺激大鼠的培 养神经细胞表达增生，且这种作用可以被血管内皮生长 因子受体2酪氨酸激酶抑制剂抑制，同时大鼠脑室内直接 注入血管内皮生长因子可增加室下区和齿状回颗粒下区 的BrdUlna性细胞数，但并没有降低室下区和齿状回颗粒 下区的caspase．3的表达量，因此作者认为BrdU阳性细 胞数增加是由于增生的增多，而不是由于凋亡的减少。 4．6血管内皮生长因子和缺血后血管发生在神经胚胎发 育过程中，血管内皮生长因子在神经发生的调控中起重要 作用，表现为血管内皮细胞与神经干细胞出现在与发育阶 段相同的区域；在成年小鼠中，血管内皮细胞与神经干细 胞相邻，神经干细胞围绕侧脑室室管膜下区的毛细血管龛 成簇状增殖。血管内皮生长因子可促进成年脑组织的神经 再生，其机制可能为促进内皮细胞释放脑源性神经营养因 子，并在脑组织中形成血管龛，从而有利于神经前体细胞 的增殖和分化。Shen等嗍研究证实，血管内皮细胞可释 放一种可漆}生因子刺激神经干细胞的自我更新、抑制其分 化和促进神经元生成。体外培养的胚胎和成人神经干细胞 对此因子均有反应，可产生大量的投射神经元和中间神经 元。当神经干细胞与血管内皮细胞共培养时，可促进神经 上皮细胞问的互相联络，并激活Nostch信号途径和DSA 结合蛋白Hesl促进神经细胞的自我更新，血管内皮细胞 是神经干细胞龛的关键组成部分。 血管内皮生长因子在缺氧和缺血脑表达的时间和 空间同血管发生相一致，在大脑中动脉闭塞后2-14d缺 血半暗带区血管内皮生长因子表达逐渐增加，血管生成 户o．Box1200,Shenyang110004cn．zglckf．com 万方数据 杨冀萍．等．妲管内受生长因子治疗性瓿管生成作胃s缺m性脑血管病 @定酞一㈣乳。田 发生在7—28d附删。应用层粘连蛋白免疫染色检测血管 发生时发现，脑内注射血管内皮生长因子可刺激鼠脑皮 质缺血后3～7d发生血管生成M5郴】。Wei等【471通过结扎 大脑中动脉分支制作局灶脑缺血模型，然后用FITC灌 注，电视显微镜技术观察缺血后大脑中动脉血供区表面 和实质内血管变化，结果证实了脑缺血后半暗带内的血 管发生。Rosenstein等删取胚胎、新生以及成年大鼠的 脑皮质切片分离块，分别给予不同剂量的重组血管内皮 生长因子进行体外培养，此外他们还通过微泵向成年大 鼠皮层中注入血管内皮生长因子，结果发现血管内皮生 长因子治疗组中有剂量依赖性的血管再生现象。Zhang 掣删证明大脑中动脉闭塞模型缺血后2—14d缺血半暗 带区血管内皮生长因子表达量逐渐增加，第7．28天缺血 半暗带区开始有血管生成，这种时间上的先后性提示了 血管内皮生长因子对血管生成的促进作用。 4．7 血管内皮生长因子与血脑屏障通透性血管内皮生长 因子的过量表达可以引起轻度血脑屏障功能异常，因此 血管内皮生长因子治疗脑卒中患者时应该考虑到这个 因子的血管渗透作用[50l。Vogel等肾11应用血管内皮生长 因子转基因鼠，脑血管显示紧密没有渗漏，考虑可能是 由于没有激活与血管源性水肿形成密切相关的血管内 皮生长因子受体[521。类似地，缓慢脑室内注入血管内皮 生长因子进入非缺血侧鼠脑导致剂量依赖性的血管密 度增加和血管渗透，但没有导致相应的水容量增加【驺l。 因此大脑中动脉闭塞后增加血管形成，导致轻度血脑屏 障渗漏，但是并不能检测到大脑中动脉闭塞后血管内皮 生长因子对脑水肿形成的有害作用。血脑屏障的开放可 能通过干扰局部离子浓度，从而干扰本身的神经功能酬。 事实上，将高剂量的血管内皮生长因子投入正常鼠脑， 有害的水肿可引起动物死亡155J。研究显示血管内皮生长 因子局部组织浓度决定是否发生恰当的血管形成，还是 异常的血管形成15叫。另一方面，全身给予血管内皮生长 因子的有益作用依赖于治疗的时间点，当脑卒中急性阶 段应用血管内皮生长因子，血脑屏障发生损掣57】，缺血 晚些时候给予血管内皮生长因子，例如再灌注1～3d给 予血管内皮生长因子可促进神经功能恢复伫6。29]。脑室内 应用腺病毒基因转染血管内皮生长因子预处理6～12d 改善沙土鼠全脑缺血损伤[5Sl。这些表明适当的应用时间 和治疗剂量对血管内皮生长因子应用具有重要作用【26l， 即在急性早期血管内皮生长因子水平增加引起水肿形 成产生有害的结果，而延迟激活或适度增加但是持续稳 定的血管内皮生长因子水平提供神经保护作用。因此血 管内皮生长因子是否引起水肿依赖于血管内皮生长因 子剂量、用药时机、用药方式(局部或全身)以及是否 伴随血管内皮生长因子受体激活。 4．8血管内皮生长因子多效性与脑缺血损伤Sun等豳1应 用大鼠大脑中动脉闭塞模型研究神经营养、神经发生及 ISSN167：h麟C～21．1539／RCODEN：ZLKHAH 血管发生之间的关系。利用大鼠大脑中动脉闭塞90min 缺血模型，缺血后24h侧脑室微量泵给予血管内皮生长 因子，持续3d，同时腹膜下给予BrdU，每日2次，然后 在不同时间点处死大鼠取标本。结果发现在前3d内神 经功能评分较对照组降低(评分越低代表神经功能损伤 越轻)，3。28d脑梗死体积、细胞皱缩程度、DNA断裂 程度、以及凋亡标志物caspase-3均较对照组明显下降。 在缺血后3d给药组缺血侧和非缺血侧室下区和海马齿 状回区BrdU阳性细胞较对照组无明显增高，在28d时发 现给药组缺血侧和非缺血侧室下区和海马齿状回区 BrdU阳性细胞较对照组有明显增高。由免疫组化检测内 皮细胞标志物vWF免疫活性推断血管发生，发现在海马 齿状回区给药组较对照组没有明显增加的vWF阳性细 胞，在缺血侧尾状核及半暗带区给药组较对照组有明显 增加的vWFPa性细胞，作者认为之所以海马齿状回区没 有vWFF日性细胞是因为该区在此模型中并未造成缺血， 并进一步推测海马齿状回区的神经发生并不必须需要 血管发生，即血管内皮生长因子对神经发生可起到直接 作用。因此作者得出结论血管内皮生长因子在急性期可 发挥神经保护作用，降低脑缺血损伤，促进神经功能恢 复，而脑组织的远期恢复是通过神经发生和血管发生起 作用。血管内皮生长因子刺激神经发生的可能机制是： ①血管内皮生长因子通过促进血管小生境的建立刺激 神经前体细胞的增生和分化。②血管内皮生长因子通过 刺激内皮细胞释放促进神经发生的特异性信号，如脑源 性神经营养因子。③血管内皮生长因子作为一个直接的 促有丝分裂原引起神经前体细胞增生． 4．9血管内皮生长因子在脑缺血实验中的给药途径脑 内外毛细血管的内皮细胞在功能和形态上均有不同，脑 内皮细胞问有紧密连接，是构成血脑屏障的重要成分。 血管内皮生长因子是强大的血管通透因子，可在数分钟 内增加外周微血管对血浆蛋白的通透性。然而单次向哺 乳动物脑内注射血管内皮生长因子并不引起血脑屏障 通透性增加。因此有效的递药途径是研究血管内皮生长 因子作用及其机制的有效方法。经嗅觉通路中枢递药系 统是一种新兴起的无创多肽类分子绕过血脑屏障的给 药途径。具有方便、避开血脑屏障直接进入中枢、肝脏 首过效应低等优点删。Doi等(删研究经鼻给予腺病毒载 体介导基因的时空表达，发现腺病毒载体介导的目的基 因在嗅神经元、轴突和嗅球均有表达。Han等唧J经鼻给 予质粒DNA，结果发现经鼻给予质粒DNA很可能通过嗅 球直接进入脑组织，并可在内皮细胞上检测到质粒 DNA。因此，经鼻给予血管内皮生长因子为脑缺血治疗 提供了一个新的思路和方法。 4．10 血管内皮生长因子的治疗性血管生成在脑缺血中的应 用脑缺氧和缺血损伤中，血管内皮生长因子表达通过 缺氧诱导因子1和缺氧诱导因子2诱导，血管内皮生长因 万方数据 醌刀恍胡矾叼 扬冀萍．等，血管内|受生长因子治疗性血管生成作用与缺抠性虢血管病 子介导的治疗性血管生成已经显示是有效的在促进肢体 缺血、冠状动脉疾病[1-5]。一个双盲的研究血管内皮生长 因子在缺血中的血管新生的对照实验，探讨血管内皮生 长因子对心肌梗死患者的治疗效应岬J，虽然是令人振奋 的，但是并没有提供清晰的治疗效果证据，而且在60d 的治疗中没有显示出对心肌灌注的改善作用，只是接受 高剂量血管内皮生长因子120d的患者，显著改善了他们 的心绞痛分级岬J。仍然有许多原因支持中风后血管内皮 生长因子治疗：首先，缺氧后血管内皮生长因子在脑内的 表达上调18Ie4]，部分地通过内源性的调节系统保护缺血损 伤的脑恻；其次，血管内皮生长因子在缺血性脑增加毛细 血管密度[26·冽，并且促进血流动力缺乏区的脑血流。第 三，大量离体实验证实血管内皮生长因子是有效的神经 营养因子，对损伤神经元有保护作用陋，∞9删。另一方面 血管内皮生长因子也可能产生不良作用，如血管内皮生 长因子已经被证实脑缺氧后可诱发血管渗透性俐。Vogel 等Ⅲ1建立了血管内皮生长因子转基因小鼠，在两个神经 特异性启动子的控制下，用cDNA编码人血管内皮生长因 子165，这些鼠显示增加的全脑形态和功能正常的毛细血 管密度，生理条件下没有表现出血管渗透。 4．11 治疗性血管生成在缺血性脑血管病中的应用瞻望 半暗带恶化过程中细胞死亡及由此导致的不可逆性损 伤病灶的扩大主要是通过细胞凋亡机制实现的。Plate 等岫1发现，缺血半暗带神经外胚层来源的神经元凋亡在 血管生成开始后呈高度抑制。血管内皮生长因子的应用 可促使血管芽生，实现再灌注，但是以下事件尚需考虑： 其一，促血管生成因子如血管内皮生长因子和成纤维生 长因子等，可加速粥样斑块内血管生成导致斑块的扩张 或破裂，可通过刺激成纤维细胞及血管中层平滑肌细胞 增生而促进冠状动脉狭窄的发展。其次，促进血管新生 存在着血管生成源性疾病的潜在危险，如肿瘤形成和转 移、糖尿病患者视网膜病变加重等；第三，由于其显著 的血管活性可导致体循环低血压。第四，基因治疗中， 裸DNA及非病毒载体转染效率低、持续时间短，而病毒 载体如腺病毒转染效率高，但存在着免疫反应的危险。 第五，单用促血管形成因子，如血管内皮生长因子A或 成纤维生长因子等虽能显著改善缺血组织的血流，但新 生血管形态是不正常和紊乱的，据此Carme¨et【66J主张多 因子策略，如合用ang一1或成纤维生长因子可稳定由血 管内皮生长因子诱导的新生血管，加强内皮细胞扣周细 胞的联系、降低血管通透性、促进间质成分的原位分化 及血管平滑肌发育，促进血管树的分枝和延伸，但尚有 待于进一步研究。另外作为一种全新的治疗手段，血管 内皮生长因子的有效输送形式、最佳治疗时间、患者群 选择、临床终点事件、安慰剂、伴随治疗药物等也存在 着大量的商榷之处，同时理想的药物治疗还需要具有靶 向性和可操纵性。Prentice等[STJ将肌肉特异性启动子及 1358 缺氧反应增强子元件连接至报道基因转染体培养的心 肌细胞，并用家兔进行体内转基因实验，结果表明报道 基因仅表达于体外缺氧心肌细胞及体内缺血心肌中，从 而较好解决了靶向性问题，也值得借鉴。 5结论 通过血管生成建立有效的侧支循环、改善脑缺血，无 疑是—种崭新的治疗策略。随着治疗性脑血管形成机制的 阐明和治疗性脑血管形成方法的完善，有控制地I促进脑血 管生成，弘将成为缺血性脑血管病治疗的重要手段。 6参考文献 【1】 12】 【31 【4】 【13] f14】 【16] f16J f17】 【18】 【19】 121】 MolinD．PostMJ．Therapeuticangiogenesisintheheart：protect andserve．CurrOpinPharmac01．2007；7(2)：158—163． SilvaEA．MooneyDJ，SpatiotemporalcontroIofVEGFdelivery fn，minjectabtehydrogersenhancesangiogenesis．JThromb Haemost．2007：513)：590·598． AOkiM．MorishitaR．Therapeuticangiogenesisforischemic 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