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血管新生(angiogenesis)是指胚胎血管发育过程中原始血管丛重建形成具有成熟结构和功能的血管网络的过程,包括血管内皮细胞增殖、迁移、管腔形成等。血管新生受多种因子调控,包括血管内皮生长因子-A(VEGF-A)/VEGFR-2、血管生成素(angiopoietin,ANGPT1-4)/受体酪氨酸激酶(TIE,TIE1-2)TIE2受体等介导的信号途径。其中,VEGF-A与ANGPT2在血管新生中起重要的协同作用,而ANGPT1-TIE2信号通路在血管内皮细胞存活、血管完整性建立与维持过程中起重要作用。另外,体内还存在可溶性TIE2(sTIE2),sTIE2是由金属蛋白酶水解TIE2胞外区后形成,其同样具有结合ANGPT1和ANGPT2的结构域。目前对于sTIE2的生物学作用及其对TIE2信号途径的调节机制还不完全了解。 本研究利用在皮肤过表达TIE2胞外配体结合区(1-360aa)与人免疫球蛋白Fc片段的融合蛋白的转基因小鼠(Keratin14-TIE2Ig,简称 K14TIE2Ig)、以及ANGPT2基因敲除(ANGPT2-/-)小鼠模型,研究可溶性TIE2Ig在体内过表达后对皮肤血管生成的影响与作用机制。所进行的实验包括TIE2Ig表达分析、皮肤组织学分析、皮肤血管新生分析、利用 ANGPT2基因敲除小鼠开展的表型挽救(rescue)与相关分析。研究结果为:TIE2Ig主要在皮肤基底细胞和皮脂腺及毛囊中表达,出生两周后其在皮肤基底细胞层的表达明显下降;TIE2Ig转基因小鼠表皮层明显增厚,增殖分析表明皮肤基底层的基细胞大量增殖。同时在出生两周后,毛囊和皮脂腺也发现不正常的增生表型;令人意外的是,我们观测到紧靠表皮层的真皮组织中血管新生显著增加,但转基因小鼠皮肤组织中免疫细胞的数量与对照组无明显差异,这与之前的关于 sTIE2抑制血管新生的认识明显不同;利用ANGPT2敲除小鼠与 K14TIE2Ig制备双重转基因小鼠,表型挽救(rescue)实验表明,敲除ANGPT2可部分逆转TIE2Ig转基因小鼠皮肤组织中血管新生增加的表型;由于ANGPT2在淋巴管发育与成熟中起重要作用,分析了K14TIE2Ig小鼠皮肤组织中的淋巴管,结果表明皮过表达TIE2Ig对淋巴管发育没有明显影响。在正常血管发育中,ANGPT1、ANGPT2和其共同受体TIE2处于动态平衡。在皮肤基底细胞过表达TIE2Ig可能破坏了这种平衡,导致血管生成异常。值得指出的是,由于ANGPT1与ANGPT2在血管发育中存在相互颉抗关系,因此过表达可溶性TIE2对血管生成的作用可能取决于其所结合的两种配体之间的比例,详细的下游信号机制有待进一步研究。