科学家发现了控制血管发育的单个microRNA

来自格莱斯顿心血管疾病研究所(GICD)和加州大学旧金山分校的科学家们发现了一个控制人类血管系统发育的关键调节因素，广泛的动脉、静脉和毛细血管网络允许血液到达所有组织和器官。这项研究发表在最新一期的《科学》杂志上发展的细胞,可能为各种疾病的潜在治疗靶点提供线索，如心脏病或癌症，这些疾病受到或影响血管系统。

GICD主任迪帕克·斯里瓦斯塔瓦(Deepak Srivastava)医学博士实验室的研究人员发现，microRNA (miR-126)，一种微小的RNA分子，密切参与血管对血管生成信号的反应。血管生成是血管发育的过程，是一个受到严格调控和研究的过程。一连串的基因策划了一系列的事件，导致胚胎中血管的形成。

“一些相同的基因调控网络在成人体内被重新激活，以指导新血管的生长”，该研究的主要作者杰森·菲什博士说。“这可能是有益的，就像在心脏病发作的情况下。”

血管的形成也会导致癌症等疾病，因为血管为不断增长的肿瘤提供营养。

Srivastava博士说:“发现一个单一因素控制了血管生成过程的很大一部分，为涉及血管系统的任何疾病的治疗发展创造了一个重要的目标。”“下一步是找到在疾病背景下修改这种microRNA的方法，并测试其改变疾病进程的能力。”

研究人员检查了排列在血管腔或血管内部的内皮细胞。一旦血管内皮细胞在发育过程中接受了它们的命运，它们聚集在一起形成索状结构，这些索状结构被重塑成为管腔化血管。在成人中，血管生成信号，如血管内皮生长因子(VEGF)，激活内皮细胞，使其形成新的血管。单个的microrna可以滴定细胞产生的特定蛋白的水平，但之前并不知道它可以影响VEGF信号传导或调节血管生成。

该团队使用了三种模型系统。首先，他们寻找在小鼠胚胎干细胞(ES)内皮细胞中富集的microrna。他们发现miR-126在内皮细胞中含量最多，且对内皮细胞的特异性最强。接下来，他们研究了miR-126在培养的人内皮细胞中的功能，发现该microRNA参与了内皮细胞的结构、迁移、增殖和存活。第三，他们转向斑马鱼系统来研究miR-126在体内的功能，原因有三。(1)这是一个可以干扰microRNA水平并检测活体结果的易于控制的系统。(2)发育中的鱼在发育的最初阶段不需要一个功能正常的心血管系统来生存。胚胎是透明的，在发育过程中易于直接观察。miR-126功能的丧失并不影响血管网的初始形态，但血管随后塌陷，出现大量内出血，说明正常血管形成和维持需要miR-126。

研究人员还发现，miR-126通过调节VEGF通路的几个成分来调节内皮细胞对血管生成信号的反应，而VEGF通路在血管发育过程中非常重要，是维持血管生成的必要条件。miR-126抑制芽孢相关蛋白SPRED1和磷酸肌醇-3激酶调节亚基2的作用，这两种蛋白都是VEGF信号的负调控因子。

他们通过增加Spred1的表达或抑制VEGF信号，复制了miR-126缺失的效果。因此，miR-126通常通过“抑制VEGF信号的阻遏物”促进血管形成和稳定。由于抑制VEGF信号一直是现代癌症治疗的主要靶点，调节miR-126代表了这类疾病中调节血管形成的另一种方法。

来源:格莱斯顿学院

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