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Nature子刊：助于血管生长的蛋白

时间：2022-03-10 00:00:00 来源：网络整理

Nature子刊：助于血管生长的蛋白

Masuko Ushio-Fukai (左)、Tohru Fukai

心脏或腿部等部位的氧气不足，称为缺氧，这是我们身体制造更多血管的信号，而科学家发现，一些不寻常的伴侣是实现这一目标的关键。

现有血管内皮细胞是必不可少的生产新血管,他们发现两表面的受体细胞聚在一起然后潜水在启用新的增长,称为血管生成,乔治亚医学院的科学家发表在《Nature Cell Biology》期刊上。

顾名思义，血管内皮生长因子受体2 (VEGFR2)通常与血管内皮生长因子结合，血管内皮生长因子是一种信号蛋白，可使新生血管进入细胞内生长。CTR1使铜也能进入体内，铜是人体许多重要功能的关键矿物质，包括血管生成。

通讯作者血管生物学家Masuko Ushio-Fukai博士和血管生物学家兼心脏病学家Tohru Fukai博士表示，面对缺氧，VEGF在细胞外自然受到刺激，进而激活NADpH氧化酶，这是一种产生活性氧(ROS -)的酶家族在这种情况下，是一种好的细胞信号。

他们首次展示了接下来发生的步骤：ROS随后迅速修饰CTR1，这促使VEGF受体和铜转运蛋白在细胞表面相互结合，并在细胞内移动，从而产生对新血管发育至关重要的持续VEGFR2信号。

Fukai说，当他们破坏铜转运体时，血管生成就严重受损。他们还使用了CRISpR-Cas9的基因编辑能力，使CTR1不可修改，血管生成再次显著减少。

科学家们在血管化程度高的视网膜和肢体外周动脉疾病的血管发育模型中进行了研究。

虽然VEGF与其受体结合会导致血管生成的说法由来已久，但这是第一个证据，表明铜受体与VEGF的结合似乎是一种早期且重要的联系。

MCG血管生物学中心的科学家们说，他们的发现也使CTR1成为一个合乎逻辑的治疗目标，当面对缺血性心脏病等问题时需要更多的血管，并且可能在癌症和糖尿病性视网膜病变等情况下，当这个过程变得具有破坏性时。

Ushio-Fukai的实验室已经证明用VEGF治疗内皮细胞会增加这些细胞中的ROS水平。她的实验室随后显示，ROS，我们氧气使用的副产品，对促进VEGF诱导的血管生成非常重要。Fukai的实验室专注于铜代谢对人体的影响，包括其转运体CTR1。

现在他们把它们联系起来了。她说:“一旦ROS生成，它就会修改CTR1，从而改变其功能，成为VEGFR2的结合伙伴。”

至少在这种情况下，CTR1在移动到内皮细胞内时不会带走铜，但在其他平行作用下，它仍然会带走铜，这是血管生成的另一个好处。

Ushio-Fukai说，一旦连接开始产生新的血管，ROS水平就会下降，CTR1就可以自由地回到细胞表面，在那里它恢复了将铜运输到细胞内部的正常工作。

他们也有证据表明，总是有一些CTR1留在内皮细胞表面，它可以继续做它的正常工作，使铜被使用，在这种情况下，也可以帮助血管生成。

他们也有迹象表明，过多的铜可能具有破坏性。Fukais夫妇发现，铜在糖尿病患者的细胞内堆积，反而损害了患者制造健康新血管的能力。他们说，另一种铜转运蛋白ATp7A的主要作用是调节细胞内铜的水平，它可能是糖尿病的一个很好的治疗目标，因为糖尿病的ATp7A水平异常低。

铜是一种必需的微量元素，我们需要从坚果和全谷物等食物中摄入，它对人体基本机能也很重要，比如制造携带氧气的红细胞。肠道中有大量的CTR1，使铜的吸收和使用遍及全身。

虽然VEGF和内皮细胞都对血管生成至关重要，但其他类型的细胞，如血小板、称为巨噬细胞的免疫细胞，甚至是肿瘤细胞，都能生成VEGF。

与铜一样，生理水平的ROS对细胞信号传导等身体功能很重要，但吸烟等不健康习惯和高盐西方饮食产生的高水平ROS会导致疾病，高血压和动脉粥样硬化等疾病，进而增加ROS。

Cysteine oxidation of copper transporter CTR1 drives VEGFR2 signalling and angiogenesis


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