血管生成:功能,作用与疾病

术语血管生成涵盖涉及血管生长或新形成的所有代谢过程。 血液 船舶。血管生成是一个涉及内皮祖细胞、平滑肌细胞和周细胞的复杂过程。促进或抑制血管生成越来越多地用于治疗目的,特别是在肿瘤中 治疗.

什么是血管生成?

术语血管生成涵盖涉及血管生长或新形成的所有代谢过程。 血液 船舶。狭义的血管生成仅指新血管的形成。 血液 船舶 作为现有血管系统的延伸,而祖细胞形成血管(例如在胚胎发育过程中)也称为血管发生。然而,在许多情况下,所有过程都会导致新血液的形成和 淋巴 血管被分组在术语血管生成下。在胚胎发育过程中,全能成血管细胞在早期由中胚层形成,并可进一步发育为血管内皮细胞以进行血管生成。一些成血管细胞作为具有干细胞潜力的未分化成血管细胞终生保留在血液中。在胚胎和生长期之后,血管生成有助于在必要时扩张血液和淋巴管系统,最重要的是,在胚胎发育过程中提供新的组织。 伤口愈合。身体甚至能够通过血管生成为闭塞或中断的静脉形成替代血管。新血管的形成主要受促生长信号控制 激素 如VEGF(血管内皮生长因子)和bFGF(碱性成纤维细胞生长因子)。血管生成所必需的内皮增殖和迁移需要信号激素 bFGF 的激发来启动和控制该过程。

功能与任务

几乎所有组织都与身体的供应和处理系统相连。除少数例外,物质交换发生在血液的毛细血管中。在肺泡周围的毛细血管中 肺循环 (也称为小循环),血液吸收分子 氧气 和发布 通过扩散过程产生二氧化碳。在全身毛细血管中 循环,发生相反的物质交换。血液释放出来 氧气 和其他所需物质进入组织并吸收 二氧化碳和其他代谢产物。血液 循环 因此,体内的某些代谢过程可以在专门用于此目的的器官中集中进行,并且代谢产物可以根据需要在血液中运输。在胚胎发育和人体生长阶段,血管生成通过形成动脉网络为毛细血管中的物质交换和体内物质的运输创造了条件, 小动脉、毛细血管、小静脉、静脉和 淋巴管。因此,血管生成的主要任务是提供许多不同类型的血液和血管所需网络的发育和生长。 淋巴 船只。生长期完成后,血管生成主要用作受损组织的修复机制。需要桥接受损的静脉或需要新的网络来恢复血液 循环。血管生成在成年期体内组织的重塑或重建中也发挥着重要作用。通过各种信使物质(例如 VEGF 和 bFGF)刺激局部血管生成,这些物质可以与血管中的特定受体对接。此外,成纤维细胞生长因子(FGF)也发挥作用。已知总共有 23 种不同的 FGF,每种的原子序数为 1 至 23。它们是单链多肽,即链 分子氨基酸 串在一起。特别是 FGF-1,它由 141 个链组成 氨基酸 因此也可以称为蛋白质,在血管生成中具有重要功能。它可以与所有 FGF 受体对接,对内皮细胞增殖和迁移具有特别的激活作用。

疾病与失调

与疾病和病症相关的是血管生成减少和不期望的血管生成。例如,它能够促进各种类型的肿瘤及其生长

转移。局部组织血管系统发生病变,如冠状动脉 疾病(CHD)和外周闭塞性疾病(PAVD),例如一个吸烟者的 , 增强的血管生成可以 替换静脉网络并至少部分恢复原始功能。自1990世纪1年代末以来,FGF-XNUMX(一种已知有效的成纤维细胞生长因子)首次应用于临床。 FGF 在神经和神经再生中具有特别重要的作用 软骨 除了血管生成之外的组织。某些肿瘤的生长由血管生成的效率决定。肿瘤通常非常需要能量,需要一个良好的特制毛细血管网络来供应和处理它们的细胞。在易于转移的肿瘤中,转移细胞通过血液分布到全身。由于FGF、VEGF和bFGF等信使物质在这种情况下的血管生成中也发挥着至关重要的作用, 治疗 旨在抑制信使物质以阻止与肿瘤组织相关的血管生成。充其量,这只会使肿瘤组织挨饿并导致其死亡。第一个靶向抑制信使VEGF的药物于2005年在德国获批,主要用于晚期结直肠癌 癌症。在与年龄相关的 黄斑变性 (AMD),其中,稳定性不足的新血管形成的增加部分导致光感受器的逐渐破坏,人们还尝试通过抗血管生成药物来抑制视网膜血管生成的不良过程,从而阻止黄斑区感光细胞的退化。