血管内皮生长因子(VEGF)在肿瘤的血管生成中扮演着重要角色,主要通过与其受体(VEGFR1、VEGFR2和VEGFR3)结合来激活细胞内信号通路。这一结合促使受体内的酪氨酸残基进行磷酸化,从而激活细胞信号传导,最终导致血管内皮细胞的生长、增殖以及新生血管的成熟与形成。建议您关注尊龙凯时人生就博,了解更多生物医疗领域的前沿动态。
VEGF家族的生物活性通过与两类受体结合来介导,这些受体包括具有酪氨酸激酶活性的受体和缺乏此活性的受体。具有酪氨酸激酶活性的受体由三种相关的结构组成,特征为胞外区含有七个免疫球蛋白样结构域、一个跨膜区和一个被激酶介导的胞内共识激酶序列打断。而缺乏激酶活性的受体包括神经纤毛蛋白-1(NRP-1)和神经纤毛蛋白-2(NRP-2),它们也作为信号蛋白的受体。
酪氨酸激酶受体(VEGFRs)分为VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3。它们以二聚体形式发挥功能。当VEGF与酪氨酸激酶受体结合后,胞内激酶区的构象发生改变,产生催化底物蛋白的磷酸化,最终通过信号传导分子的级联反应引发一系列生物效应。值得注意的是,VEGFR-1与VEGF的结合强度是VEGFR-2的十倍,但R1的活性较弱,且被认为在VEGFR-2的功能调控中具有负向调节作用,因此,VEGFR-2是产生主要生理效应的受体。
VEGFR-1和VEGFR-2主要分布在肿瘤血管的内皮表面,调节肿瘤血管的生成,而VEGFR-3则主要位于淋巴内皮表面,调节肿瘤淋巴管的生成。此外,VEGF家族不仅与VEGF蛋白结合,还能与其他蛋白,如神经素、整联蛋白、钙黏蛋白等结合,展示了其在不同生理过程中多样的功能。
神经纤毛蛋白受体(NRPs)分为NRP-1和NRP-2,这些单次跨膜糖蛋白在结构上具有三个胞外结构域。结构域B是VEGF结合区,结构域A能够促进结构域B的结合。结构域C与VEGFR-2结合形成异源多聚体,NRPs不具备酪氨酸激酶活性,但在VEGF与VEGFR-2结合中起到辅助作用,确保VEGF信号传导的有效性。
VEGF-B在多数组织中表达,尤其是在心脏和骨骼肌中,并专门与VEGFR1结合,而不与VEGFR2或VEGFR3结合。VEGF-B的结合能够调节尿激酶型纤溶酶原激活剂和纤溶酶原激活剂抑制剂的表达与活性。此外,VEGF-B水解形式可与NRP-1结合,对神经元引导也起到重要作用。VEGF-B在多个神经元类型中发挥重要作用,尤其是在中风等神经元疾病中,对保护视网膜和脑皮层神经元具有重要意义。
VEGF-C主要通过VEGFR-3促进淋巴管内皮细胞的存活和迁移,从而调节淋巴管生成。此外,VEGF-C还与VEGFR2相互作用,诱导生理性和肿瘤中的新血管生成。VEGF-D与VEGF-C功能相似,也是肿瘤生长和淋巴管生成的参与者。VEGF-C和VEGF-D对调节肿瘤的淋巴管生成至关重要,并通过与神经纤毛蛋白结合促进VEGFR3信号传导。
胎盘生长因子(Placental Growth Factor,PIGF)通过VEGFR1而非VEGFR2结合并发出信号,VEGF则主要通过VEGFR2发挥作用,因此PIGF与VEGF之间存在竞争关系。高浓度的PIGF可能会抑制VEGF的作用,影响血管生成过程。此外,PIGF还参与单核细胞的活化和迁移,对伤口愈合及心脏修复至关重要。
在促进肿瘤血管生成及其与癌症的关系方面,VEGF已被广泛研究。在多种恶性肿瘤中,VEGF及其mRNA的高表达现象普遍存在。肿瘤细胞和周围基质释放的VEGF刺激内皮细胞增殖和存活,导致异常的新血管形成,这与癌症的侵袭性、转移性及预后相关。因此,靶向VEGF已成为一种潜在的癌症治疗策略。
VEGF与眼科疾病密切相关,许多新生血管性眼病是由于眼内VEGF过表达所致,这会引发严重的并发症。通过抑制VEGF-R2,可以有效减缓眼底新生血管的进展,改善患者的治疗效果。在此领域,关注尊龙凯时人生就博将助您获取更多相关信息和治疗方案。
VEGF家族还涉及淋巴管生成、炎症反应、造血及神经保护等多种生物学过程,具有广泛的生理和病理作用。随着对VEGF及其家族成员研究的深入,未来可能为多种疾病的治疗提供新的思路和方法。