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【Cell Metabolism】李旭日教授与比利时鲁汶大学Peter Carmeliet教授揭示血管内皮细胞代谢在新生血管疾病中的关键作用与机制


201993日,中山大学中山眼科中心眼科学国家重点实验室副主任李旭日教授联合比利时鲁汶大学血管生物学及代谢实验室主任Peter Carmeliet 教授,在Cell Metabolism杂志发表了题为“Hallmarks of Endothelial Cell Metabolism in Health and Disease”的综述文章,揭示了内皮细胞代谢在血管生成的关键作用与机制,探讨了血管内皮细胞代谢途径作为抑制病理性新生血管的关键靶标和新策略。

 

2009年之前,血管内皮细胞被认为只能通过受生长因子的信号来促进新生血管生成。而近10年的研究揭示,血管内皮细胞与其他类型细胞不同,依赖于特殊的代谢途径来生存和促进新生血管生成,仅通过改变内皮细胞的代谢途径,就能够影响血管新生,而这些代谢途径的异常可能导致肿瘤和眼部疾病中新生血管增生。研究表明,靶向代谢异常的内皮细胞及其代谢,为抑制或刺激不同疾病中的新生血管提供了新的治疗策略,具有极大临床应用前景。

传统上,生长因子、膜受体及其下游信号通路一直是新生血管领域的研究热点,也是肿瘤和致盲眼病中抑制血管生成的主要靶点。血管生长因子VEGF的发现及其在健康和疾病条件下血管新生中代表性功能的识别就是一个很好的例子,为近30年来VEGF靶向抗血管生成药物的开发奠定了基础。但尽管针对生长因子或其受体的抗血管生成药物已成功用于临床,仍存在疗效不足,耐药性等问题。针对这些缺点,已有多种解释被提出,其中一个非常重要的原因是阻断特定生长因子或受体可能会造成其他生长因子和受体的补偿性表达上升,再次刺激新生血管生成(下图AB)。

 

因此,需要对以生长因子为靶点的抗血管新生治疗方法重新进行审阅。相反,因为血管内皮细胞的代谢是血管新生的关键,以内皮细胞代谢而不是以生长因子、受体及下游信号为靶点的新型疗法,可望从根源上阻断内皮细胞形成新生血管。如果说血管新生是一辆需要引擎和司机的汽车(上图AB),血管内皮细胞代谢就像是汽车的引擎,而生长因子、受体及下游信号则为司机,阻断VEGF就像是移走司机来停止汽车,一旦有其它生长因子(其他司机)出现,血管仍能继续生长(汽车仍能行驶)。相反,如果停止汽车的引擎,则不管有多少司机,汽车都将无法开动。在抗新生血管治疗中,若靶向调节内皮细胞代谢,则无论有多少血管生长因子存在,血管都无法继续生长。因此,调节血管内皮细胞代谢途径在抑制病理性新生血管中具有极大临床应用潜能。

文章链接:https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(19)30440-1

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