Nội tiết tố Endostatin trong mô tương quan nghịch với mạng lưới mao mạch ở tim và cơ xương của chuột cống

Angiogenesis - Tập 9 - Trang 93-99 - 2006
Jian-Wei Gu1, Megan Shparago1, Wei Tan1, Amelia Purser Bailey1
1Department of Physiology & Biophysics, University of Mississippi Medical Center, Jackson, USA

Tóm tắt

Vai trò của các yếu tố chống tạo mạch, bao gồm endostatin, trong việc điều chỉnh tạo mạch sinh lý vẫn chưa được hiểu rõ. Chúng tôi đã sử dụng chuột cống trưởng thành bình thường trong điều kiện nghỉ sinh lý để xem xét mối quan hệ giữa nội tiết tố endostatin, VEGF, và mật độ mao mạch (CD) ở tim (hoạt động trao đổi chất cao) so với cơ xương (hoạt động trao đổi chất tương đối thấp). Tim (thất trái, LV) và cơ xương (cơ chầy trước, AT) được bóc tách từ những con chuột cống Sprague-Dawley đực 12 tuần tuổi. Các lát cắt đông lạnh ngang của LV và AT được nhuộm bằng GS-I-lectin gắn FITC. CD được xác định thông qua phân tích hình ảnh số được thu thập ngẫu nhiên từ các lát cắt đông lạnh bằng phần mềm Optimas. Mức độ protein nội tiết tố endostatin và VEGF trong mô được xác định bằng phương pháp ELISA. Mức độ endostatin trong mô thấp hơn ở LV và cao hơn ở AT (135 ± 39 vs. 663 ± 114 pg/mg) và mức độ VEGF cao hơn ở LV và thấp hơn ở AT (41 ± 3 vs. 27 ± 4 pg/mg), tương ứng (n = 7, P < 0.01). CD ở LV và AT lần lượt là 3632 ± 428 và 437 ± 44/mm2 (P < 0.01). Chúng tôi đã chứng minh rằng mật độ mao mạch cao hơn gấp 8.3 lần có liên quan đến mức độ nội tiết tố endostatin trong mô thấp hơn gấp 4.9 lần và mức độ VEGF trong mô cao hơn gấp 1.5 lần ở tim (LV) so với cơ xương (AT) của chuột bình thường trong điều kiện nghỉ sinh lý. Thêm vào đó, việc luyện tập thể dục làm tăng mật độ mao mạch, giảm nội tiết tố endostatin trong mô và tăng VEGF trong mô ở cơ xương (AT). Những phát hiện này gợi ý rằng nội tiết tố endostatin trong mô có mối tương quan nghịch với mạng lưới mao mạch trong các mô cơ với các hoạt động trao đổi chất khác nhau, và rằng nội tiết tố endostatin trong mô có thể đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh trao đổi chất của quá trình tạo mạch dưới các điều kiện sinh lý.

Từ khóa

#endostatin #VEGF #mật độ mao mạch #tế bào cơ #chuột cống #tạo mạch sinh lý

Tài liệu tham khảo

O’Reilly MS, Holmgren L, Shing Y, et al. (1994) Angiogenesis: a novel angiogenesis inhibitor that mediates the suppression of metastases by Lewis lung carcinoma. Cell 79:315–328 Hanahan D, Folkman J (1996) Patterns and emerging mechanisms of the angiogenic switch during tumorigenesis. Cell 86:353–364 Ferrara N (2005) The role of VEGF in the regulation of physiological and pathological angiogenesis. EXS 94:209–231 Pages G, Pouyssegur J (2005) Transcriptional regulation of the vascular endothelia growth factor gene – a concert of activating factors. Cardiovasc Res 65:564–573 Gu JW, Adair TH (1997) Hypoxia induced expression of VEGF is reversible in myocardial vascular smooth muscle cells. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 273:H628–H633 Folkman J (2002) Role of angiogenesis in tumor growth and metastasis. Semin Oncol 6:15–18 Patterson BC, San Q (1997) Angiostatin-converting enzyme activities of human matrilysin (MMP-7) and gelatinase B/type IV collagenase (MMP-9). J Biol Chem 272:28823–28825 Wen W, Moses MA, Wiederschain D, et al. (1999) The generation of endostatin is mediated by elastase. Cancer Res 59:6052–6056 Adair TH, Gay JW, Montani JP (1990) Growth regulation of the vascular system: evidence for a metabolic hypothesis. Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol 259:R393–R404 O’Reilly MS, Boehm T, Shing Y, et al. (1997) Endostatin: an endogenous inhibitor of angiogenesis and tumor growth. Cell 88:277–285 Hoppeler H, Kayer SR (1988) Capillary and oxidative capacity of muscles. News Physiol Sci 3:113–116 Mall G, Schkora I, Mattfeldt T, Bodle R (1987) Dipyridamole-induced neoformation of capillaries in the rat heart. Lab Invest 57:86–93 Gu JW, Fortepiani L, Reckelhoff J, et al. (2004) Increased expression of vascular endothelial growth factor and capillary density in hearts of Spontaneously Hypertensive Rats. Microcirculation 11:689–697 Folkman J (1995) Angiogenesis in cancer, vascular, rheumatoid, and other disease. Nat Med 1:27–31 Panchal VR, Rehman J, Nguyen AT, et al. (2004) Reduced pericardial levels of endostatin correlated with collateral development in patients with ischemic heart disease. J Am Coll Cariol 43:1383–1387 Bhutto IA, Kim SY, McLeod DS, et al. (2004) Localization of collagen XVII and the endostatin portion of collagen XVIII in aged human control eyes and eyes with age-related macular degeneration. Investigative Ophthalmol Visual Sci 45:1544–1552 Sund M, Hamano Y, Sugimoto H, et al. (2005) Function of endogenous inhibitiors of angiogenesis as endothelium-specific tumor suppressors. PNAS 102:2934–2939 Abdollahi A, Hahnfeldt P, Maercker C, et al. (2004) Endostatin’s antiangiogenic signaling network. Mol Cell 13:649–663 Yamaguchi N, Anand-Apte B, Lee M, et al. (1999) Endostatin inhibits VEGF-induced endothelial cell migration and tumor growth independently of zinc binding. EMBO J 18:4414–4432 Heljasvaara R, Nyberg P, Luostarinen J, et al. (2005) Generation of biologically active endostatin fragments from human collagen XVIII by distinct matrix metalloproteases. Exp Cell Res 307:292–304 Miosge N, Sasaki T, Timpl R (1999) Angiogenesis inhibitor endostatin is a distinct component of elastic fibers in vessel walls. FASEB J 13:1743–1750 Deininger MH, Fimmen BA, Thal DR, et al. (2002) Aberrant neuronal and paracellular deposition of endostatin in brains of patients with Alzheimer’s diseases. J Neurosci 22:10621–10626