DvL 通过碳水化合物识别域提高 VEGF 和 TNF-α 水平发挥促血管生成作用

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Cytokine 3.7

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  为探究天然产物对血管生成的调控作用,研究人员以鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)为模型,分析 Dioclea violacea 凝集素(DvL)的促血管生成效应。发现 DvL 在 50 和 100 μg/mL 时可显著增加新生血管,诱导 TNF-α 和 VEGF 分泌,且该作用依赖糖蛋白互作,为血管疾病治疗提供新方向。

  
在生命科学与医学领域,血管生成(Angiogenesis)这一由血管内皮细胞增殖分化形成新血管的过程,如同体内精密的 “基建工程”,深刻影响着伤口修复、炎症反应与肿瘤生长等重要生理病理过程。然而,如何精准调控血管生成以治疗缺血性疾病、促进组织再生,同时避免其在肿瘤中异常活跃带来的风险,一直是科学界和医学界亟待攻克的难题。天然产物因其结构多样性和潜在的多靶点调控特性,成为探寻血管生成调节剂的重要宝库。其中,凝集素(Lectin)作为一类能特异性结合糖分子的非免疫蛋白,在细胞识别与信号传导中扮演关键角色,其在血管生成调控中的潜力逐渐引发关注。

来自巴西研究机构的科研团队,聚焦于从豆科植物 Dioclea violacea 种子中分离出的甘露糖结合凝集素 DvL,在《Cytokine》发表研究,试图揭开其在血管生成调控中的神秘面纱。该研究通过多维度实验,揭示了 DvL 通过诱导细胞因子分泌、激活特定信号通路的促血管生成机制,为开发基于天然凝集素的血管疾病治疗药物奠定了重要基础。

研究人员主要采用鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型这一经典的体内血管生成检测技术,结合宏观观察、组织学分析(如苏木精 - 伊红染色)和免疫组织化学染色(检测 VEGF 和 TNF-α 表达),系统评估 DvL 的促血管生成活性。实验中使用了不同浓度的 DvL 处理 CAM,并设置阴性对照(如磷酸盐缓冲液)和阳性对照(已知促血管生成物质),同时通过甘露糖竞争性结合实验验证 DvL 作用是否依赖其碳水化合物识别域。

DvL 促进 CAM 模型中的血管生成


通过 ImageJ 软件和 AngioQuant 系统对 CAM 血管网络进行量化分析,发现 50 μg/mL 和 100 μg/mL 的 DvL 可显著增加血管化面积、血管长度、管径以及血管复合物和连接点数量(p < 0.05),表明其具有浓度依赖性促血管生成效应。

组织学分析证实 DvL 诱导新生血管和炎症细胞浸润


CAM 组织切片的苏木精 - 伊红染色显示,高浓度 DvL 处理组的新生血管数量显著增多,伴随炎症细胞(如中性粒细胞、巨噬细胞)和 fibroblasts(成纤维细胞)浸润增加,提示 DvL 可能通过引发局部炎症反应促进血管生成微环境形成。

免疫组化显示 DvL 上调促血管生成细胞因子


免疫组织化学染色结果表明,DvL 处理组的 CAM 组织中 VEGF(血管内皮生长因子)和 TNF-α(肿瘤坏死因子 α)表达水平显著升高。这两种细胞因子是血管生成调控网络中的核心介质,VEGF 可促进内皮细胞增殖和迁移,TNF-α 则通过诱导炎症反应间接促进血管新生,证实 DvL 通过激活 VEGF/TNF-α 信号通路发挥促血管生成作用。

甘露糖竞争性抑制实验验证作用机制


当 DvL 与甘露糖共同孵育时,其促血管生成效应以及对 VEGF、TNF-α 的诱导作用均被显著抑制。由于 DvL 的碳水化合物识别域可特异性结合细胞膜表面的甘露糖残基,该结果表明 DvL 与细胞表面糖蛋白的相互作用是其发挥生物学效应的关键前提。

研究证实,DvL 作为一种天然来源的甘露糖结合凝集素,通过碳水化合物识别域与细胞表面糖蛋白结合,诱导 VEGF 和 TNF-α 等促血管生成细胞因子分泌,进而在体内发挥强效促血管生成作用。这一发现不仅揭示了 DvL 调控血管生成的分子机制,也为开发以凝集素为基础的治疗药物提供了新原型。例如,在缺血性疾病(如心肌缺血、下肢动脉硬化)中,DvL 可能通过促进侧支循环建立改善组织血供;在创伤修复领域,其可加速伤口血管化以促进愈合。然而,研究也指出需进一步开展毒理学和遗传学安全性评估,为 DvL 从实验室走向临床应用铺平道路。该研究为天然产物在血管生物学和精准医学中的应用开辟了新视角,有望推动基于凝集素的新型治疗策略的研发。

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