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圖一、VEGF與VEGFR結合後,透過不同分子途徑活化血管新生

    血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF),在更早期的名稱為血管通透因子(Vascular permeability factor, VPF)。其主要功能為,結合血管內皮細胞上的受體(VEGF receptor, VEGFR),進而激活胞內酪氨酸激酶,啟動下游訊息分子(圖一),進而活化血管新生(Angiogenesis, 圖二)[1]

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圖二、血管新生的過程

    當血氧不足時(如缺氧的情況下),血管新生也是其中一個重要恢復氧氣供應的生理機制,VEGF在正常的生理功能中,主要在胚胎發育過程中、組織受傷後修復以及運動受傷後血管阻塞時幫助血管的新生或重建[1]

    哺乳類的VEGF家族蛋白(VEGF family)有六種,包含:VEGF-A、VEGF-B (VEGF-B167及VEGF-B186)、VEGF-C、VEGF-D及VEGF-E,其分子量從35到44 KDa,而VEGF的受體也有三個型態,包含:VEGFR1、VEGFR2及VEGFR3,不同的VEGF與不同的VEGFR結合的組合,會導致不同的生理功能,其功能入下圖(圖三)[2]

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圖三、不同VEGF與不同VEGFR結合後產生不同生理功能

    VEGF為高度保留的同源二具體醣蛋白。兩條分子量為24 KDa的單鏈,單鏈之間以二硫鍵形成二聚體[1]。在VEGF基因轉錄成mRNA後,會透過splicing產生不同的蛋白型式,例如VEGF-A有8個exon,透過splicing至少產生VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF183、VEGF189及VEGF206六種以上的組合(圖四),每一中組合有不等的活性與受體的親和力[1]

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圖四、VEGF透過splicing產生不同的蛋白型式

然而,當VEGF過度表達時也會導致疾病的產生,例如:

(1)視網膜的黃斑部病變

    當隨著年齡老化,眼睛的脈絡膜血管會逐漸硬化,同時光線對黃斑部的慢性傷害,導致視網膜與脈絡膜代謝功能失調,當黃斑部病變嚴重時,功能不良的間膜將無法抵擋脈絡膜的血管往視網膜增生,因而導致嚴重視力喪失(圖五)[3]

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圖五、視網膜的黃斑部病變

(2)幫助癌細胞生長及轉移

    當腫瘤大小超過2立方公釐時,無法再透過細胞間的擴散來供應營養成分時,腫瘤內部會因缺氧而釋放出相關的血管新生因子(如:VEGF),刺激周遭血管往腫瘤的部位進行血管新生,來支持快速生長所需的養分供應,同時腫瘤也會透過這些血管,進入血液循環當中,轉移到近端或遠端組織器官中(圖六)[4]

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圖六、血管新生在腫瘤生成中的作用

    因此也發展出針對抑制VEGF作用的相關藥物,其中包含癌思停(Avastin),安維汀的結構與VEGFR相似,可以與VEGF結合,因此透過安維汀能降低VEGF與VEGFR結合,進而阻擋VEGFR的下游訊息傳遞,抑制血管新生[1]

    從本篇文章可知,VEGF不管在正常或是腫瘤,都扮演很重要的生理角色,適當的調整VEGF的功能,能夠在疾病上給予更佳的治療與控制,在未來也期待有更好的相關藥物,來治療相關的疾病。

 

參考文獻:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Vascular_endothelial_growth_factor

2. http://proteopedia.org/wiki/images/e/e5/VEGF_effects.PNG

3. http://www.dreye.net.tw/article/view/36

4. https://sites.google.com/site/angiogenesisdrbalance/

 

 

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