Heme oxygenase‐1 trong kiểm soát tăng trưởng và ứng dụng lâm sàng của nó trong bệnh mạch máu

Journal of Cellular Physiology - Tập 195 Số 3 - Trang 373-382 - 2003
William Durante1
1Houston VA Medical Center and Department of Medicine, Baylor College of Medicine, Houston, Texas 77030, USA.

Tóm tắt

Tóm tắt

Heme oxygenase‐1 (HO‐1) xúc tác quá trình phân hủy heme thành carbon monoxide (CO), sắt và biliverdin. Biliverdin sau đó được chuyển hóa thành bilirubin bởi enzym biliverdin reductase. Mặc dù sự quan tâm đến HO‐1 bắt đầu từ chức năng phân hủy heme của nó, những phát hiện gần đây chỉ ra rằng HO‐1 thực hiện nhiều chức năng sinh học quan trọng khác. Bằng chứng mới nổi cho thấy HO‐1 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tăng trưởng. Việc xóa gen HO‐1 hoặc ức chế hoạt động của HO‐1 dẫn đến sự chậm phát triển và sự phát triển không đầy đủ của thai nhi, trong khi sự biểu hiện quá mức của HO‐1 làm tăng kích thước cơ thể. Mặc dù các cơ chế chịu trách nhiệm cho các đặc tính thúc đẩy tăng trưởng của HO‐1 chưa được thiết lập rõ ràng, HO‐1 có thể ảnh hưởng gián tiếp đến tăng trưởng bằng cách điều chỉnh việc tổng hợp các yếu tố tăng trưởng và điều hòa việc cung cấp oxy hoặc chất dinh dưỡng đến các mô mục tiêu cụ thể. Ngoài ra, HO‐1 có tác động quan trọng đến các yếu tố quyết định kích thước mô, bao gồm gia tăng tế bào, apoptosis, và hypertrophy. Tuy nhiên, các hành động của HO‐1 rất khác nhau và có thể phản ánh vai trò của HO‐1 trong việc duy trì sức khỏe mô. Có rất nhiều bằng chứng hỗ trợ vai trò quan trọng của HO‐1 trong việc ngăn chặn sự tăng trưởng của tế bào cơ trơn mạch máu (SMCs). Hiệu ứng chống tăng sinh của HO‐1 chủ yếu được trung gian thông qua việc giải phóng CO, mà ức chế sự tăng trưởng của SMC mạch máu thông qua nhiều con đường. Các phương pháp dược lý hoặc di truyền nhằm vào HO‐1 hoặc CO đến thành mạch có thể đại diện cho một phương pháp điều trị mới tiềm năng trong việc điều trị các rối loạn tăng sinh mạch máu. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1073/pnas.92.15.6798

10.1038/ki.1995.414

10.1053/beog.2000.0139

10.1007/BF03401783

10.1006/bbrc.1999.1020

10.1046/j.1523-1755.2001.059002645.x

10.1172/JCI7903

10.1053/plac.2002.0845

10.1096/fj.00-0376com

10.1038/sj.bjp.0702261

10.1016/S0966-3274(02)00037-0

10.1161/01.CIR.98.1.82

10.1084/jem.192.7.1015

Brune B, 1987, Inhibition of platelet aggregation by carbon monoxide is mediated by the activation of soluble guanylate cyclase, Mol Pharmacol, 32, 497

10.1111/j.1432-1033.1990.tb19276.x

10.1007/s00439-002-0769-4

10.1016/S0006-2952(97)00667-9

10.1161/01.CIR.91.9.2306

10.1006/bbrc.1997.7742

10.1152/ajpheart.2000.278.2.H643

10.1097/00007890-200207150-00017

10.1016/S0006-8993(00)02594-4

10.1002/(SICI)1097-4644(19980101)68:1<121::AID-JCB12>3.0.CO;2-K

10.1038/sj.bjc.6690624

10.1073/pnas.96.5.2445

10.1038/89068

10.1089/152308602753666280

10.1191/1358863x02vm424ra

Durante W, 2002, Carbon monoxide and cardiovascular functions, 45

Durante W, 1998, Carbon monoxide and vascular cell function (a review), Int J Mol Med, 2, 255

10.1177/152660280100800501

10.1038/11072

Flotte TR, 1995, Adeno‐associated virus vectors for gene therapy, Gene Ther, 2, 357

Friebe A, 1998, Mechanism of YC‐1‐induced activation of soluble guanylate cyclase, Mol Pharmacol, 53, 123, 10.1124/mol.53.1.123

10.1002/j.1460-2075.1996.tb01078.x

10.1038/87929

10.3181/00379727-214-44069

10.1038/3982

10.1006/bbrc.2000.3973

10.1042/bj3530459

10.1089/104454902753759726

10.1016/S0006-2952(00)00443-3

10.1046/j.1523-1755.2001.00046.x

10.1161/01.RES.88.5.506

10.1161/01.HYP.25.2.166

10.1161/hc3801.095663

Kaneda H, 2002, Heme oxygenase‐1 gene promoter polymorphism is associated with coronary artery disease in Japanese patients with coronary risk factors, Arterioscler Thromb Vasc Biol, 22:1680

10.1006/bbrc.1993.1258

10.1089/104303402320138970

10.1073/pnas.86.1.99

10.1097/01.LAB.0000017167.26718.F2

10.1016/0167-4838(91)90478-I

10.1073/pnas.93.19.10393

10.1111/j.1600-0773.1999.tb00091.x

10.1172/JCI114686

10.1016/S0006-291X(02)02054-5

10.1007/978-1-4615-0741-3_39

10.1016/S0008-6363(02)00410-8

10.1161/hc0102.101369

10.1016/0167-4889(94)90067-1

10.1096/fasebj.14.1.208

Maines MD, 1989, Heme oxygenase: Function, multiplicity, regulatory mechanisms, and clinical applications, FASEB J, 2, 2557, 10.1096/fasebj.2.10.3290025

10.1016/S0090-4295(96)00010-6

Maines MD, 1986, Characterization of two constitutive forms of liver microsomal heme oxygenase, J Biol Chem, 261, 411, 10.1016/S0021-9258(17)42488-4

Malaguarnera L, 2002, Significance of heme oxygenase in prolactin‐mediated cell proliferation and angiogenesis in human endothelial cells, Int J Mol Med, 10, 433

10.1111/j.1432-1033.1997.00725.x

10.1053/plac.2000.0574

10.1161/hc0502.103363

10.1073/pnas.161272598

10.1172/JCI118334

10.1073/pnas.92.5.1475

10.1074/jbc.272.52.32804

10.1161/hh0202.104530

10.1210/jc.86.1.317

Nishie A, 1999, Macrophage infiltration and heme oxygenase‐1 expression correlate with angiogenesis in human gliomas, Clin Cancer Res, 5, 1107

10.1161/01.ATV.20.6.1414

10.1172/JCI5342

10.1038/74680

10.1172/JCI0213190

10.1111/j.1471-4159.1999.721187.x

10.1007/BF00230871

10.1152/ajplung.2000.278.2.L312

10.1182/blood.V99.12.4443

10.2337/diabetes.50.9.1983

10.1073/pnas.94.20.10919

10.1073/pnas.94.20.10925

10.1016/0006-2952(89)90347-X

10.1056/NEJM198602203140806

10.1161/01.HYP.38.2.210

10.4049/jimmunol.166.6.4185

Schillinger M, 2002, Heme oxygenase‐1 genotype is a vascular anti‐inflammatory factor following balloon angioplasty, J Endovasc Ther, 9, 385, 10.1177/152660280200900401

10.1016/S0049-3848(02)00100-7

10.1161/01.RES.58.4.427

10.1016/S0024-3205(99)00338-0

10.1152/ajprenal.2000.278.5.F726

10.1016/S0168-8278(01)00015-0

10.1016/S0008-6363(98)00278-8

10.1038/2063

10.1165/rcmb.4851

10.3109/10715769009148577

10.1126/science.3029864

10.1021/bi00184a036

10.1096/fasebj.13.13.1800

Tenhunen R, 1968, The enzymatic conversion of heme to bilirubin by microsomal heme oxgyenase, Proc Natl Acad Sci USA, 244, 6388

10.1016/S0021-9258(18)63477-5

10.1046/j.1523-1755.1999.00568.x

10.1073/pnas.97.3.1305

10.1152/ajpheart.2000.278.2.H623

10.1111/j.1349-7006.2000.tb01033.x

10.1016/S0304-3835(98)00372-3

10.1006/bbrc.2000.3942

10.1161/hc4701.099585

10.1016/S0021-9150(00)00552-9

10.1006/bbrc.2002.6552

10.1016/S0008-6363(97)00326-X

Vile GF, 1993, Oxidative stress resulting from ultraviolet A irradiation of human skin fibroblasts leads to heme oxygenase‐dependent increase in ferritin, J Biol Chem, 268, 14678, 10.1016/S0021-9258(18)82386-9

10.1152/ajpheart.00133.2002

10.1172/JCI119569

10.1139/y97-187

Wang YP, 2002, Expression of endogenous heme oxygenase on surface of placental trophoblasts of pregnant women with intrauterine growth retardation of the fetus, Di Yi Jun Yi Da Xue Xue Bao, 22, 637

10.1038/nm0196-87

10.1172/JCI4165

10.1172/JCI6163

10.1161/hh1401.093314

Yoshinaga T, 1992, Purification and properties of bovine spleen heme oxygenase: Amino acid composition and sites of action of inhibitors of heme oxygenase, J Biol Chem, 257, 7778, 10.1016/S0021-9258(18)34449-1

10.1016/S0895-7061(01)02071-4

10.1038/sj.cr.7290118

10.1001/archsurg.1982.01380350016003