AGGF1在斑馬魚胚胎血管發(fā)育中的關(guān)鍵作用及機制研究.pdf

1、多于70余種疾病與血管發(fā)育異常有關(guān)。以血管發(fā)育為治療靶點,包括抗抑制血管和促血管治療等已經(jīng)成為諸如癌癥、心血管疾病和黃斑退化等常見疾病的新興治療手段。然而,我們對于血管發(fā)育的過程以及其分子調(diào)控機制了解還不完全。動脈和靜脈血管是血管系統(tǒng)發(fā)育過程中最早形成的重要部分,它們對于胚胎和成體都具有重要的作用,但它們之間在結(jié)構(gòu)和功能上卻又不盡相同。動脈血管形成過程中,血管內(nèi)皮細胞生長因子-A(VEGF-A)通過Notch信號通路調(diào)控動脈內(nèi)皮細胞的分

2、化。研究也發(fā)現(xiàn)了調(diào)控靜脈血管分化的因子,但對于其分子作用機制還了解的不是十分的清楚。AKT信號分子被發(fā)現(xiàn)通過抑制Raf-MEK1/2-ERK1/2信號對于靜脈血管的分化起重要作用。轉(zhuǎn)錄因子COUP-TFII也調(diào)控靜脈血管的發(fā)育,但與AKT的關(guān)系還未確定。與迄今為止,還沒有研究發(fā)現(xiàn)調(diào)控靜脈內(nèi)皮細胞分化的血管生成因子。
　　Klippel-Trenaunay綜合征(KTS)是一種先天性血管疾病,主要病癥表現(xiàn)為毛細血管畸形、靜脈血管畸形

3、、靜脈曲張并伴隨有患病組織肥大。雖然已有KTS遺傳家系報道,但大多數(shù)的KTS患者還多為偶發(fā)病例。研究證實KTS患者中出現(xiàn)諸如染色體易位以及18號染色體超數(shù)環(huán)等染色體突變,說明遺傳因素是KTS重要致病原因。前期通過對KTS患者研究發(fā)現(xiàn),在5號和11號染色體上出現(xiàn)了易位,從而發(fā)現(xiàn)了一個新的血管生成因子AngiogenicfactorwithGpatchandFHAdomains1(AGGF1)。
　　人類AGGF1定位于5q13.3,

4、其所編碼的蛋白質(zhì)在N端有coiled-coil和OCRE結(jié)構(gòu)域,C端具有forkhead-associateddomain(FHA)和G-patch結(jié)構(gòu)域,但這些結(jié)構(gòu)域的功能還未了解的十分清楚。AGGF1可以分泌到內(nèi)皮細胞外,純化的AGGF1蛋白可以促進內(nèi)皮細胞管的形成。在雞胚絨毛尿囊膜實驗中,AGGF1可以促進血管生成,并且在缺氧的情況下,AGGF1的表達升高。最近的研究發(fā)現(xiàn),AGGF1的轉(zhuǎn)錄水平受到轉(zhuǎn)錄因子GATA1調(diào)控。GATA1

5、特異siRNA可以降低AGGF1的表達,導(dǎo)致內(nèi)皮細胞凋亡,阻礙內(nèi)皮細胞遷移和毛細血管形成。AGGF1在體內(nèi)是否與血管生成有關(guān);以及其調(diào)控血管生成的細胞信號通路與分子機制還完全未知。
　　本研究以斑馬魚為研究對象,通過干擾和過表達AGGF1等實驗手段,研究該血管生成因子在胚胎發(fā)育過程中的生理學(xué)作用。主要結(jié)果如下:
　　AGGF1基因在斑馬魚發(fā)育早期就開始表達,在24hpf和48hpf階段其主要在腦部和中樞神經(jīng)細胞中表達;而在成

6、魚的腦,眼,心臟等器官中也均有表達。
　　在Tg(kdrl:GFP)la116胚胎中注射AGGF1嗎啡啉寡核苷酸,體節(jié)間血管和腸下血管以及靜脈血管發(fā)育產(chǎn)生缺陷。
　　斑馬魚胚胎中過量表達AGGF1可以誘導(dǎo)血管生成,并增加靜脈血管直徑。AGGF1過量表達胚胎中,靜脈內(nèi)皮細胞特異表達基因flt4的表達量升高,動脈特異表達標(biāo)志基因notch5表達基本未受影響。
　　整體原位雜交動靜脈特異表達標(biāo)記基因結(jié)果顯示,在AGGF1敲降

7、胚胎中,動脈血管發(fā)育正常,靜脈血管發(fā)育出現(xiàn)缺陷。AGGF1基因?qū)τ诎唏R魚胚胎發(fā)育過程中的動-靜脈血管分化具有重要作用。AKT信號通路在靜脈血管發(fā)育過程中起重要作用。為探討AGGF1影響靜脈血管發(fā)育的分子機制,我們首先分析了AGGF1對AKT磷酸化水平的影響。Westernblot結(jié)果顯示:胚胎敲降了AGGF1后抑制AKT的活性,而注射AGGF1mRNA則會激活A(yù)KT的活性。通過AKTmRNA回補實驗,AKT的過量表達可以恢復(fù)AGGF1基