血管對生命起著(zhù)非常重要的作用。血管生長(cháng)決定著(zhù)器官是否在胚胎發(fā)育期間及時(shí)提供營(yíng)養。在成年期，新血管的生長(cháng)有助于修復和再生過(guò)程。當血管生長(cháng)受到干擾時(shí)，這是癌癥、糖尿病和眼疾發(fā)展的一個(gè)重要的因素?？茖W(xué)家目前已發(fā)現血管中細胞層的最內層的生長(cháng)可以通過(guò)新陳代謝來(lái)控制。該結果可以作為疾病新治療方法的基礎，血管生長(cháng)在該療法中起重要作用。

　　血管通常被比作水管：管道系統器官為組織供應氧氣和營(yíng)養血液，然而，這種比喻有嚴重的缺陷。血管不像水管一樣能形成一個(gè)嚴格的，靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò )渠道，血管是一種復雜的和高度動(dòng)態(tài)的系統，一旦改變需求結果血管就需要快速回饋，例如，從組織內長(cháng)期增加氧氣和營(yíng)養需求。如果器官持續氧氣供給不足，就會(huì )刺激新血管的生長(cháng)。

　　在這個(gè)過(guò)程中，內皮細胞起著(zhù)重要的作用。內皮細胞在血管的內部。作為最小的血管，毛細血管與器官也有直接的聯(lián)系。當內皮細胞收到來(lái)自組織需要更多的氧氣和營(yíng)養物質(zhì)的增長(cháng)信號時(shí)，細胞開(kāi)關(guān)在很短的時(shí)間內從靜止狀態(tài)變化到加速細胞分裂的狀態(tài)。

　　研究小組發(fā)現了一種分子開(kāi)關(guān)，它們可以參與血管的生長(cháng)并協(xié)調內皮細胞的細胞分裂和新陳代謝：轉錄因子FOXO1可以控制在細胞核中基因如何被讀。“當我們滅活實(shí)驗室小鼠FOXO1因子時(shí)，我們觀(guān)察到血管細胞不受控制的生長(cháng)。相反，激活分子可減緩血管增長(cháng)速度，”Potente解釋道。

　　歐洲和美國的科學(xué)家們也闡明了機制。顯然，FOXO1減緩了內皮細胞中的新陳代謝和細胞分裂。“在正常的生理狀態(tài)下，FOXO1阻止了不受控制的細胞分裂，這將損害血管功能。然而，當血管生長(cháng)必要時(shí)，FOXO1容許更大的內皮細胞代謝活動(dòng)。”Potente解釋道。通過(guò)這種方式，可以提供足夠的細胞構建塊來(lái)擴張血管網(wǎng)。

　　內皮細胞FOXO1的重要性反映分子在進(jìn)化過(guò)程中一直是高度保守的。“蛋白質(zhì)分子在廣泛的物種中都存在——從線(xiàn)蟲(chóng)到果蠅再到人類(lèi)，在大多數細胞類(lèi)型中都有。“Potente說(shuō)。他相信FOXO1在內皮細胞中具有如此重要的功能是由于特殊的代謝環(huán)境中這些細胞的存在。“血管細胞直接接觸氧氣和營(yíng)養血液，并且必須釋放這些物質(zhì)到周?chē)M織中。”因此最優(yōu)調控細胞的新陳代謝至關(guān)重要。

　　MaxPlanck等研究人員相信FOXO1在治療各種疾病中起著(zhù)重要的作用。眾所周知，FOXO1常在腫瘤中是失活的，這可能使得血管不受控制的生長(cháng)，是惡性腫瘤的特征。“通過(guò)靶向藥物激活FOXO1可使腫瘤的生長(cháng)可能被控制。”Potente推測道。FOXO1也可能與代謝疾病，如糖尿病有關(guān)。“觀(guān)察到的血管生長(cháng)障礙可能是由于內皮細胞FOXO1受損引起的。”Potente說(shuō)。