VEGF调控滋养血管新生参与血管炎症的机制研究

Vasa vasorum as an important component of adventitia participates in the pathogenesis of vascular diseases. Growing evidence demonstrated that vascular inflammation contributes to vascular injury, but the relationship between vasa vasorum and vascular inflammation remains unclear. Recently, in different vascular injury models, we found that adventitial fibroblast underwent phenotypic switch and secreted inflammatory factor to facilitate macrophage infiltration into vascular adventitia participating in vascular remodeling. We further demonstrated that more vasa vasorum are distributed in the adventia of the injured arteries with concurrent VEGF expression and macrophage infiltration suggesting that vasa vasorum mediates vascular inflammation. Therefore, we hypothesized that adventitial fibroblasts are activated and then release VEGF after injury. And through acting on VEGF receptors, VEGF enchances endothelial cell proliferation and up-regulates inflammatory factor and induces the recruitment of macrophage to exacerbate vascular inflammation. The present study aimed to determine the mechanism of VEGF recruit inflammatory cells into adventitial vasa vasorum and the mechanism of adventitial fibroblasts-derived VEGF participating in function of endothelial cell and macrophage contributing to vascular inflammation. Finally, we examine whether blockade of VEGF signaling pathway can inhibit adventitial inflammation and provide a new therapeutic target for early treatment of vascular diseases.

滋养血管(vasa vasorum)作为血管外膜的重要组分参与各种血管疾病的发生发展。有证据表明血管炎症是血管损伤的始发因素，但滋养血管与血管炎症的关系鲜有研究。我们发现各种模型中外膜成纤维细胞表型转化并分泌炎症因子招募巨噬细胞到外膜参与血管重塑(ATVB，CEPP)，进一步发现外膜内皮生长因子（VEGF）的增多伴随滋养血管密度的增加并聚集大量巨噬细胞，提示滋养血管参与血管炎症反应。因此，本项目假设血管损伤时外膜成纤维细胞分泌VEGF促进滋养血管内皮细胞增殖并表达炎症介质，同时招募单核细胞加剧血管炎症。本项目旨在此基础上研究 1）；血管损伤中VEGF招募炎性细胞到外膜滋养血管的机制；2）外膜成纤维细胞分泌VEGF调控内皮细胞和巨噬细胞功能的机制；3）干预外膜VEGF 信号通路能否减少滋养血管新生并减轻血管外膜炎症反应以及疾病进程，为血管损伤等血管疾病的早期干预提供新的治疗靶点和理论依据。

滋养血管作为血管外膜的重要组分参与各种血管疾病的发生发展。我们发现血管损伤促进外膜成纤维细胞激活并分泌炎症因子招募巨噬细胞到外膜参与血管重塑，进一步发现外膜血管内皮生长因子（VEGF）的增多伴随滋养血管密度的增加并聚集大量巨噬细胞，提示滋养血管参与血管炎症反应。因此，本项目主要研究血管损伤后，外膜成纤维细胞分泌VEGF调控滋养血管新生参与血管炎症的机制研究。首先发现损伤后滋养血管的数量增多伴随着巨噬细胞的招募及浸润。同时血管外膜VEGF表达增加促进滋养血管内皮细胞的增殖。我们利用VEGF抗体药雷珠单抗经外膜途径局部阻断VEGF信号通路，可以抑制新生内膜形成，滋养血管新生和炎症细胞浸润。利用Tie2-cre/Rosa-loxP-RFP小鼠同样发现外膜内皮细胞数量的增加。双关子体内实验进一步证实外源的巨噬细胞浸润到滋养血管。将eGFP（增强绿色荧光蛋白）巨噬细胞经尾静脉注入损伤小鼠，发现血管损伤的早期巨噬细胞主要浸润到血管外膜，损伤晚期血管内膜，中膜和外膜均有巨噬细胞的浸润。并且给予外源的巨噬细胞促进新生内膜的形成。在人主动脉夹层的病变血管组织，巨噬细胞也主要分布在外膜的滋养血管。在细胞水平上，外源的VEGF促进外膜成纤维细胞表达分泌VEGF。外膜成纤维细胞条件培养液促进内皮细胞出芽及血管新生能被VEGF中和性抗体及VEGFR2抑制剂ZM323881所阻断。同时，这两个药物抑制条件培养液促进VCAM-1表达及巨噬细胞对内皮细胞的粘附活性。条件培养液能激活内皮细胞VEGFR2/ERK1/2信号通路也能被VEGF中和性抗体及ZM323881所阻断。这些结果证实外膜来源的VEGF在调控滋养血管新生参与血管重塑中发挥重要的作用，为血管损伤等血管疾病的早期干预提供新的治疗靶点和理论依据。另一项研究发现损伤血管外膜p-ERK1/2表达增加。经外膜途径给予ERK1/2抑制剂PD98059改善损伤诱导的新生内膜形成以及巨噬细胞的浸润。进一步研究发现，PDGF-BB（血小板衍生因子BB）激活外膜成纤维细胞ERK1/2磷酸化水平被PD98059所阻断。PD98059抑制PDGF-BB诱导外膜成纤维细胞的迁移。该研究结果提示ERK1/2信号通路可能作为干预新生内膜形成的另一个重要的靶点。