视黄酸(RA)调控内皮细胞血管发生的机制研究

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视黄酸(Retinoic acid,RA)是维生素A的活性代谢产物,直接参与调控血管发育。在胚胎发育阶段,缺少RA信号会导致血管扩张,丧失适当血管形态,并且导致血管网络减少。在成体阶段,RA的过量表达会降低冠状动脉疾病患者的外周血CD34+细胞迁移至缺血组织的能力,从而导致其血管新生能力降低。因此,RA信号在胚胎发育阶段和成体阶段的不同表达模式会对血管发育产生不同的影响,但是这其中的机制尚不清楚。本课题以胚胎干细胞分化的内皮细胞为研究模型。首先利用内皮细胞的分化阶段来模拟胚胎发育阶段内皮细胞的生成,通过在四个不同的分化阶段进行RA处理,我们发现只有在侧板中胚层的特化阶段进行RA处理,可以显著的提高内皮细胞的分化效率。随后我们进一步探究RA对于成体阶段内皮细胞的功能影响。我们的研究发现RA会导致内皮细胞的细胞周期停滞,抑制其增殖。之前的研究证明糖酵解和血管新生有一定的联系,因此,我们通过RNA测序结果发现,糖酵解抑制基因果糖-1,6-二磷酸酶(Fructose-1,6-biphosphatase1,FBP1)显著高表达,并且 RA 的受体 RARB也显著高表达。表明RA可能通过RARB上调FBP1从而抑制内皮细胞的糖酵解和血管新生。在功能恢复实验中,我们使用RARB的抑制剂BMS493处理内皮细胞,发现BMS493会明显抑制FBP1的表达,提高内皮细胞的糖酵解能力,明显改善内皮细胞的血管新生能力。上述研究结果表明,在胚胎发育阶段,RA主要通过加速中胚层向侧板中胚层的特化,从而促进内皮细胞的分化效率。而在成体阶段,RA可以上调内皮细胞糖酵解进程中关键酶FBP1的表达,抑制内皮细胞的糖酵解能力,抑制内皮细胞的血管新生。
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