中比兩國科學家聯手揭示血管研究新策略

撰文 | 中山大學中山眼科中心

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血管是人體最重要的器官之一，為組織輸送氧氣和營養，維持其正常形態和功能。血管受嚴格代謝調控從而維持穩定狀態，其代謝失衡會導致血管受損和病理性增生，從而引發或加劇病變，包括眼血管性疾病和腫瘤。

抗新生血管生成藥物的研發一直以新生血管形成相關因子為主要靶點，如血管內皮生長因子（VEGF）。但抗VEGF藥物只對部分患者有效並易產生耐葯，因此亟需研究新生血管形成的新機制新通路，以利於新葯研發。

目前，血管內皮細胞代謝途徑的研究正在獲得越來越多的關注。在病理條件下，血管由靜止狀態轉變為激活狀態，在多種促新生血管成長因子的作用下，血管內皮細胞分裂、遷移，並分化成為莖細胞和頂端細胞，從而完成血管出芽新生過程（見下圖）。在這個過程中，血管細胞需要通過高水平的新陳代謝獲得大量的能量和物質。因此，血管內皮細胞的新陳代謝對新生血管的生成至關重要，有可能成為新的抗新生血管的關鍵靶標。

今年3月，Science雜誌發表的一篇文章[1]對血管內皮細胞代謝在眼及腫瘤等新生血管相關疾病中的作用和機制進行了討論，提出了將血管內皮細胞代謝途徑作為抑制病理性新生血管的關鍵靶標的新策略。

文章的作者為中山大學中山眼科中心眼科學國家重點實驗室副主任李旭日教授和比利時魯汶大學血管生物學及代謝實驗室主任Peter Carmeliet院士。

近期研究[2-10]揭示了多個血管內皮細胞的代謝途徑，為抗血管新生治療提供了新的靶點。這些代謝途徑包括由PFKFB3和FGF2調節的內皮細胞糖酵解途徑、CPT1A介導的內皮細胞脂肪酸氧化途徑、GLS1調節的谷氨醯胺代謝途徑、ASNS調節的天冬醯胺代謝途徑等。儘管血管內皮細胞代謝領域的研究目前仍處於萌芽階段，但對血管內皮細胞代謝作用和機理的進一步研究將會揭示血管性疾病的新機制，為研發血管性疾病的診療方法帶來新的希望。

最新研究表明[2]，[3]，血管內皮細胞代謝在血管形成和功能中起關鍵作用，深入研究其作用與機理將有助於揭示血管性疾病的新機制，為研發新的診療方法奠定基礎。靶向調控血管內皮細胞代謝對血管生長、穩態和功能至關重要，有巨大研究價值和臨床應用潛力。

References

1 Li, X. &Carmeliet, P. Targeting angiogenic metabolism in disease.Science359, 1335-1336,(2018).

2 Wong, B. W. et al. The role of fatty acid beta-oxidation in lymphangiogenesis.Nature542, 49-54, (2017).

3 Cantelmo, A. R. et al. Inhibition of the GlycolyticActivator PFKFB3 in Endothelium Induces Tumor Vessel Normalization, ImpairsMetastasis, and Improves Chemotherapy.Cancer Cell30, 968-985, (2016).

4 Quaegebeur, A. et al. Deletion or Inhibition of the Oxygen Sensor PHD1 Protects against Ischemic Stroke via Reprogramming of Neuronal Metabolism.Cell Metabolism23, 280-291, (2016).

5 Rafii, S. &Carmeliet, P. VEGF-B Improves Metabolic Health through Vascular Pruning of Fat.Cell Metabolism23, 571-573, (2016).

6 Schoors, S. et al. Fatty acid carbon is essential for dNTP synthesis in ECs.Nature520, 192-197, (2015).

7 Ghesquiere, B.,Wong, B. W., Kuchnio, A. & Carmeliet, P. Metabolism of stromal and immune cells in health and disease.Nature511, 167-176, (2014).

8 Schoors, S. et al. Partial and transient reduction of glycolysis by PFKFB3 blockade reduces pathological angiogenesis.Cell Metabolism19, 37-48, (2014).

9 De Bock, K.,Georgiadou, M. & Carmeliet, P. Role of EC Metabolism in Vessel Sprouting.Cell Metabolism, (2013).

10 De Bock, K. et al. Role of PFKFB3-Driven Glycolysisin Vessel Sprouting. Cell 154, 651-663, (2013).

製版編輯：黃玉瑩|

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