血管在動(dòng)物整個(gè)生命過(guò)程中都扮演著(zhù)重要角色。血管生長(cháng)決定著(zhù)器官是否能夠在胚胎發(fā)育階段及時(shí)得到營(yíng)養供應,到了成年階段,新血管的發(fā)育在血管修復和再生過(guò)程中發(fā)揮重要作用,血管生長(cháng)過(guò)程的紊亂是癌癥,糖尿病以及眼部疾病發(fā)展的重要因素。
最近來(lái)自德國的科學(xué)家發(fā)現血管內皮細胞的生長(cháng)能夠通過(guò)代謝機制進(jìn)行調控,這項研究成果或成為許多疾病治療的重要基礎。
人們經(jīng)常將血管比喻成水管:為器官提供氧氣和營(yíng)養成分的管道系統;但是這種類(lèi)比存在一個(gè)嚴重缺陷。與水管不同,血管網(wǎng)絡(luò )不是一個(gè)一成不變的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò )系統,與之相反,血管系統具有高度的復雜性和動(dòng)態(tài)性——血管能夠根據不同組織器官的需要進(jìn)行快速變化提供充足的氧氣和營(yíng)養成分。如果器官持續處于缺氧狀態(tài),就會(huì )刺激新血管的生成。在這一過(guò)程中,血管內皮細胞發(fā)揮著(zhù)重要作用。
在這項最新研究中,研究人員發(fā)現轉錄因子FOXO1參與了血管生長(cháng)過(guò)程,它能夠協(xié)調細胞分裂與代謝過(guò)程。他們發(fā)現當敲除小鼠內皮細胞內的FOXO1,內皮細胞的生長(cháng)就會(huì )發(fā)生失控,而激活該分子則會(huì )減慢血管生長(cháng)。
在與歐洲和美國的科學(xué)家們合作之后,他們還對其中的機制進(jìn)行了進(jìn)一步探究。證據表明FOXO1能夠減緩內皮細胞的代謝和細胞分裂,在正常的生理狀態(tài)下,FOXO1能夠防止細胞分裂出現失控,保護血管發(fā)揮正常功能。
FOXO1分子的重要性還體現在該分子在進(jìn)化過(guò)程中的高度保守性。研究人員發(fā)現該分子存在于許多物種的大多數細胞類(lèi)型中,他們認為內皮細胞的特殊代謝環(huán)境決定了FOXO1發(fā)揮非常重要的作用:這些細胞要直接接觸氧氣和營(yíng)養成分,因此對細胞代謝的調節過(guò)程至關(guān)重要。
研究人員表示,FOXO1會(huì )在將來(lái)多種疾病的治療方面發(fā)揮重要作用,他們舉例說(shuō),FOXO1經(jīng)常在腫瘤中發(fā)生失活,這會(huì )導致腫瘤內部血管生長(cháng)失控,這也是惡性腫瘤的一大特性,因此通過(guò)藥物靶向FOXO1促進(jìn)其發(fā)生激活或許對腫瘤生長(cháng)具有抑制作用。