VEGF受体家族

二、VEGF受体家族

VEGF受体(VEGF receptor,VEGFR)包括VEGFR-1(flt-1)、VEGFR-2(flk-1/KDR)和VEGFR-3,三种均属于有高亲和力的受体酪氨酸激酶。VEGF-A能与VEGFR-1和VEGFR-2结合。

VEGF与VEGFR结合后,VEGFR发生自磷酸化,继而激活磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C,后者水解磷脂酰肌醇二磷酸,产生二脂酰甘油和肌醇三磷酸,激活胞质中的蛋白激酶C,并固定于细胞膜上,诱导内皮细胞的生长,增加血管通透性。

对于VEGFR-1的确切功能及其能否给内皮细胞传递有意义的信号尚有争议。研究表明,内皮细胞上VEGFR-1的功能是作为VEGFR-2的负调节剂,调节内皮细胞上VEGF的活性,使之不易与VEGFR-2结合。有研究显示,VEGFR-1诱导的猪主动脉内皮细胞配体依赖的酪氨酸酶磷酸化减弱或测不到,而VEGFR-2却可以诱导出强烈的磷酸化反应。另外,突变的VEGF-A与VEGFR-2结合可引起内皮细胞有丝分裂并具有趋化现象,血管渗漏和新生血管形成,而与VEGFR-1结合则不能产生上述活性。VEGF-E只能与VEGFR-2结合,但它与VEGF-A一样具有促新生血管活性,提示VEGFR-2可直接介导新生血管的形成而无须VEGFR-1参与。另外,VEGFR-1突变后缺乏酪氨酸激酶区域但仍能与VEGF-A结合,这种突变不会对实验小鼠产生致命的影响,也不会对其胚胎发育及新生血管形成有明显影响,而VEGFR-2完全失活则会导致早期胚胎死亡。

研究发现在人和猴VEGFR-1主要表达于毛细血管周细胞,提示在成人VEGFR-1可能主要作为周细胞受体。在体外的周细胞,VEGF-A与VEGFR-1结合后,细胞内信号开始启动,内在的酪氨酸酶活性被激活,自磷酸化后形成的磷酸化酪氨酸是一种胞质内信号分子,证明表达于周细胞的VEGFR-1是有活性的。而且,周细胞中的VEGFR-1酪氨酸酶自磷酸化在缺氧时增强。但在内皮细胞的体外实验中却发现,VEGFR-1与配体结合后致新生血管形成的作用很弱甚至无作用。

在体内,PGF刺激新生血管形成的作用,也是通过与周细胞和血管平滑肌细胞中的VEGFR-1结合,而不是与VEGFR-2结合实现的。抑制VEGFR-1不仅可以减少癌症、缺血性视网膜病变及类风湿关节炎的新生血管形成,还可以减轻动脉粥样硬化、类风湿关节炎的炎症反应,而抑制VEGFR-2则无相应作用。

VEGFR-2是内皮细胞中介导VEGF信号的功能性受体,实验条件下,VEGFR-2酪氨酸激酶的活性较VEGFR-1高。VEGFR-2与配体VEGF-E结合,可诱导一氧化氮和前列环素产生,促进体外内皮细胞的移行和出芽,新生血管的形成等。

VEGFR-3表达于整个人体的静止的血管内皮细胞和上皮细胞。在损伤修复过程、新生血管形成和淋巴管形成中,均有VEG-FR-3的表达。

近年来尚有其他受体的报道,如neuropilin-1。neuropilin-1通过增加VEGF165与VEGFR-2的亲和力,从而加强VEGF的生物学效应,但不与VEGF121结合,因此neuropilin-1被认为是VEGF165的特异性受体,且与VEGFR-2共同表达。已发现VEGFR-2和neuropilin-1在早产儿视网膜病变模型小鼠的视网膜新生血管中共同表达。