第20卷第3期2000年6月

国外医学 生理、病理科学与临床分册

ForeignMedicalSciences SectionofPathophysiologyandClinicalMedicine

Vol.20　No.3

Jun.　2000

VEGF基因表达调控机制的研究进展

陈　治1　张　莉2　综述　　黄宗海1　审校

Ξ

(1.第一军医大学珠江医院普外科,广东广州510282;2.华西医科大学附二院妇产科,四川成都610041)

摘要:VEGF基因的表达受多种细胞因子、瘤基因、抑瘤基因产物及缺氧等因素的调控。不同细胞因子诱导VEGF表达的信号通路与特定的转录因子有关,这些转录因子的结合位点位于VEGF启动子附近的区域;瘤基因和抑瘤基因产物对VEGF基因的表达调控作用是通过直接或间接作用于VEGF基因启动子来实现的,前者可激活VEGF启动子诱导VEGF基因表达,后者通过抑制VEGF启动子的活性使VEGF的表达水平下降;缺氧上调VEGF基因表达的作用与一种缺氧诱导的特异性的DNA结合蛋白—缺氧诱导因子21

(HIF21)有关。

关键词:血管内皮生长因子;　基因表达;　基因表达调控;中图分类号:R363　　　文献标识码:A　　　:177321　细胞因子对VEGFVEGF因子(bFGF)、、角化细胞生长

α)、因子、表皮生长因子、肿瘤坏死因子α(TNF2

转化生长因子(TGF)、IL21和IL26等所调节。分析人VEGF基因启动子序列发现相对于转录起始位点的250～296bp区域为G+C2丰富区,此区

α,TGF2α和PDGF诱导的VEGF生成是对TNF2

必需的[1～3]。此启动子区域包含4个保守的转录因子SP21/SP23的结合位点、2个早期生长反应因子21(Earlygrowthresponsefactor21,Egr21)结合位点(与第2,3,4SP21/SP23结合位点相重叠)、1个AP22结合位点(与5’端的Egr21结合位点相同)。Ryuto等[1]研究人神经胶质瘤细胞的VEGF基因启动子发现,位于其内的4个

α和bFGF对VEGFSP21/SP23结合位点与TNF2

α或bFGF表达的诱导作用密切相关。用TNF2

刺激培养细胞可使SP21与VEGF启动子的结合增加;而VEGF启动子5’端SP21/SP23结合位点的缺失或使用光辉霉素(一种SP21的抑制物),

α和bFGF应答可使VEGF启动子丧失对TNF2

α和bFGF对VEGF的表达调控TNF2

是通过SP21与VEGF启动子的结合来实现的;Gille等[2]通过分析人表皮样癌细胞A431中由

α诱导的DNA结合复合物发现,此复合物TGF2

包含有转录因子AP22和Egr21。进一步通过AP22和Egr21表达载体转染实验分析发现,与

α诱导的VEGF表达反应有关的转录因子TGF2

是AP22,而不是Egr21;Finkenzeller等[3]则发现PDGF对NIH3T3成纤维细胞VEGF表达的诱导作用是通过转录因子SP21和SP23来实现的。

α,bFGF,TGF2α和PDGF诱导VEGF表达对TNF2

的信号转导研究表明,各信号转导通路与特定的转录因子有关,这些转录因子的结合位点位于启动子附近的区域。2　瘤基因、抑瘤基因表达产物对VEGF基因表达的调节2.1　瘤基因产物　　目前已发现多种瘤基因产物可上调VEGF基因的表达。Grugel等[4]将

v2raf基因转染NIH3T3细胞后,发现其VEGF的表达量明显增加,表达的VEGF经纯化后可刺激人脐静脉内皮细胞的增殖。Przybyszewska等[5]则观察到将v2ras基因或v2raf基因转染人

Ξ收稿日期:1999206207　　修回日期:2000201212

作者简介:陈治(19682),男,河北保定人,第一军医大学附属珠江医院普外科主治医师,硕士,从事胃肠道肿瘤的研究。

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　第3期陈治,等:VEGF基因表达调控机制的研究进展　　　　　　　　　　　　　第20卷　

膀胱上皮细胞HCV229,其VEGFmRNA水平及VEGF蛋白质的表达量均明显增加,并伴有明显

且抑制SP21对VEGF启动子的调控作用,从而使VEGF的转录和表达水平降低。在缺氧的情

况下观察到缺乏VHL的细胞其VEGFmRNA的稳定性明显增加,这是缺氧诱导VEGF表达量增加的机理之一[15]。VHL蛋白最初是作为转录延伸因子(transcriptionalelongationfactor)延伸素(elongin)的一种负调控因子而被发现的,并认为它是通过与延伸素B和C结合而抑制转录延伸,从而抑制VEGF基因的转录,但目前为止VHL蛋白的此种作用尚未确定[16]。3　缺氧对VEGF基因表达的调节缺氧可上调VEGF基因的表达水平已为众多研究所证实[17,18]。VEGF基因表达DNA结合蛋1。研究表明,其两个单体都是具有碱

α是一种具826个H2L2H结构的蛋白:HIF212

β是ARNT(arylhydrocar2氨基酸的多肽;HIF212

bonreceptornucleartranslocator)基因的产物,具有774或789个氨基酸。缺氧细胞中VEGF的转录调节是通过HIF21与VEGF5’端增强子相互作用来实现的。在VEGF5’端增强子内存在HIF21结合位点,缺氧诱导HIF21DNA结合活

的血管生成反应。以后陆续发现h2ras基因和

v2src基因亦有同样效应。Shirasawa等[6]利用基因重组技术破坏人结肠癌细胞k2ras基因后再移植于裸鼠,发现这些细胞的VEGFmRNA水平明显下降,并不可逆性地丧失诱发裸鼠形成肿瘤的能力。Benehacene等[7]证实v2ras基因表达抑制剂N2acetyl2S2farnesyl2L2cysteine(AFC)可使转染v2ras基因的细胞的VEGF表达受到明显抑制。Mukhopadhyay等[8]对瘤基因产物诱导VEGF表达的机理进行了研究,结果显示,ras,raf,src基因产物对VEGF表达的调节是通过对VEGF转录水平的调控来实现的,具体作用位点

是VEGF基因的启动子,即通过激活VEGF启动子而诱导VEGF2.2　抑瘤基因产物　　胃癌标本[9]、本[12]中均发现增加和VEGF的表达增加有密切关系。将突变的p53基因导入NIH3T3细胞后,可增强蛋白激酶C的活性,使VEGF的表达量增加[13]。反之,将野生型p53基因导入人恶性胶质瘤细胞后可使VEGF的表达量减少[8]。p53蛋白下调VEGF表达水平是通过对VEGF转录水平的调控来实现的,具体作用位点是VEGF基因的启动子。Mukhopadhyay等[8]发现野生型p53蛋白呈剂量依赖方式反向调节VEGF启动子的活性从而调节VEGF的转录,转染0.5μg的野生型p53DNA

μ可使启动子的活性下降70%,转染1g的野生

型p53DNA可使启动子的活性下降80%,转染μ8g的野生型p53DNA可使启动子的活性下降90%。而突变型p53基因则无此作用。

vonHippel2Landau(VHL)基因是又一与VEGF表达调控密切相关的抑瘤基因,Mukhopadhyay等[14]发现缺乏野生型VHL基因

性,HIF21与VEGF5’端增强子结合后使VEGF的转录和表达增强[18]。在缺乏VHL作用的细胞中观察到VEGFmRNA的稳定性增加,这也是缺氧诱导VEGF表达量增加的机理之一,短时间的缺氧(3h)可使VEGF的表达量增加3～4倍,而持续性缺氧(15h)可使VEGF的表达水平提高8～10倍,这包括了转录水平的增强和VEGFmRNA的稳定性增加两方面的原因[19]。这两种机理在C6鼠胶质瘤模型中均得到证实[16]。缺氧细胞在VEGFmRNA的3’端非翻译区(UTR)内的富含AU元件(Adenylate2uridy2late2richelement,ARE)上形成RNA2蛋白质复合物,这种复合物的形成对VEGFmRNA稳定性的调节至关重要。在缺乏VHL的细胞中可观察到这种由缺氧诱导的RNA2蛋白质复合物明显增加,说明VHL

蛋白可能对缺氧诱导的RNA2蛋白质复合物的形成有抑制作用,但其具体作

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或经突变型VHL基因表达载体转染的肾癌细胞过量表达VEGF,重新导入野生型VHL基因可使VEGF的表达恢复正常水平。他们鉴定出野生型VHL蛋白可与SP21转录因子相结合,并

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Vol.20　No.3

Jun.　

2000

21]

用机理尚不清楚[20、。

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594-599.

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13　KieserA,WeichHA,BrandnerG,etal.Oncogene,1994,9:963

-969.

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19761-19766.

20　LevyAP,LevyNS,GoldbergMA,etal.JBiolChem,1996,271:

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21　LevyAP,LevyNS,GoldbergMA,etal.JBiolChem,1996,271:

25492-25497.

VEGF基因的表达调控受细胞因子、瘤基

因、抑瘤基因产物及缺氧等多种因素的调节,VEGF在多种与血管有关的疾患如心肌缺血、动脉粥样硬化及肿瘤等病理过程中发挥着重要作用,对VEGF基因表达调控机理的研究可为这些疾患的诊治提供重要线索。

参　考　文　献

01　RyutoM,OnoM,IzumiH,etal.JBiolChem,1996,271:28220

-28228.

02　GilleJ,SwerlickRA,CaughmanSW,etal.EMBOJ,1997,16:

750-759.

03　FinkenzellerG,SparacioA,TechnauA,etal.Oncogene,1997,

15:669-676.

04　GrugelS,FinkenzellerG,WeindelK,etal.JBiolChem,1995,

270:25915-25919.

05　PrzybyszewskaM,StackMS,DetmarM,etal.CancerLett,

131(2):157-161.

06　ShirasawaS,FurumM,Y,,199385-88.

07　BenehaceneA,,etal.GrowthFactors,

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08　MukhopadhyayD,SiokasL,SukhatmeVP,etal.CancerRes,

1995,55:616-6165.

血管内皮生长因子在肿瘤血管生成中的研究

张宏波　综述　　魏启幼　审校

(湖南医科大学附属第二医院病理科,湖南长沙410011)

Ξ

摘要:血管内皮生长因子(VEGF)具有促进内皮细胞增殖,加速新生血管形成及增加血管通透性等作用。在肿瘤的生长和转移中具有重要作用,是判断肿瘤预后的良好指标。

关键词:血管内皮生长因子;　新生血管化;　细胞转化;　肿瘤

中图分类号:R730.2　　　文献标识码:A　　　文章编号:100121773(2000)0320192203

　　血管内皮生长因子(VEGF)又名血管通透

因子(VPF),是血管内皮细胞的特异性有丝分裂原,能使血管内皮细胞变形、移动、分裂增殖,能增加血管通透性,对血管生成具有重要作

用[1～3]。肿瘤的生长和转移依赖于血管生成[4]。肿瘤血管的形成不仅为肿瘤提供丰富的

Ξ收稿日期:1999209201　　修回日期:2000203225

作者简介:张宏波(19682),男,湖南江华人,湖南医科大学附属第二医院病理科主治医师,硕士,从事内分泌肿瘤方面的研究。

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