血管生成信号通路

血管新生依赖缺氧诱导的转录程序、VEGF–VEGFR 轴驱动的内皮增殖与迁移、Notch/DLL4 介导的尖端–柄细胞命运分配,以及 Tie2–血管生成素轴对血管稳定与周细胞覆盖的调节。肿瘤、慢性炎症与缺血组织中的“异常血管”常伴随通透性增高、结构不成熟与治疗抵抗,需要多读出联合解读。

1. 相关靶点

核心节点

  • VEGFA / VEGFC & KDR / FLT1

    配体–受体酪氨酸激酶轴;驱动出芽、存活与通透性(语境依赖)。

  • TEK (Tie2) / ANGPT1 / ANGPT2

    血管成熟与稳定;ANGPT2 在肿瘤中常呈“去稳定化”语境。

  • NOTCH1 / DLL4 / JAG1

    尖端细胞 DLL4 高表达与侧向抑制;协调分支模式。

缺氧与转录

  • HIF1A / EPAS1(HIF2A);脯氨酰羟化酶(PHD)–VHL 轴
  • VEGFA、GLUT1、LDHA 等下游基因簇(读出依模型)

内皮表型与基质

  • CDH5(VE-cadherin)、CD31、Endoglin(ENG)
  • MMP2/9、整合素、基底膜胶原(IV 型)重塑
  • PDGFRB、NG2(CSPG4)—周细胞覆盖

2. 推荐实验读出

血管表型建议联合功能(灌注、通透性)与结构(周细胞覆盖、基底膜);磷酸化读出需配对总蛋白与刺激梯度。

  • CD31 / CD34 / IB4 染色与出芽长度(类器官、主动脉环等模型)
  • p-ERK、p-AKT、KDR/FLT1 总蛋白与磷酸化(依克隆位点)
  • DLL4、NOTCH1(尖端富集);Hey1/HEY2 转录读出
  • α-SMA / PDGFRB / NG2 与 CD31 共染—周细胞覆盖指数
  • 缺氧探针或 HIF1A 核定位(固定条件需优化)
  • 体外管腔形成(注意血清批次与基质胶批次差异)

3. VEGF 轴与 Tie2–血管生成素轴对照

主要配体–受体典型功能实验提示
VEGFVEGFA/C → KDR / FLT1出芽、迁移、存活、通透性VEGFR 酪氨酸激酶抑制剂与中和抗体机制不同。
Angpt–Tie2ANGPT1/2 → TEK (Tie2)成熟、稳定;肿瘤中常重塑周细胞附着与 VEGF 联读可解释“正常化”或耐药。

4. 肿瘤血管:表型、正常化与耐药

  • 结构不成熟:基底膜断续、周细胞覆盖低,常与高通透、间质高压相关。
  • 抗血管治疗后的“血管正常化”窗口:短暂改善灌注与药物递送;时间窗因瘤种与方案而异。
  • 代偿通路:FGF、Angpt、Notch、募集细胞类型改变等可导致复发式血管新生。

血管生成相关抗体(精选)

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5. 产品线说明与站内检索

一抗与修饰抗体

VEGFA、KDR、FLT1、Tie2、DLL4、Notch1、CD31、CDH5、Endoglin、HIF1A、MMP2/9、PDGFRB 等;应用涵盖 WB、IHC、IF、流式。

重组蛋白 / 细胞因子

VEGF165、PlGF、Angpt1/2 等用于共培养或刺激实验;种属匹配与浓度梯度需对照。

功能试剂与定量

VEGF 中和抗体、sVEGFR 捕获蛋白、人/鼠 VEGFA ELISA 等;请以说明书与伦理审批为准。

6. 抑制剂与工具化合物(汇总)

科研用途;请遵循实验室 SOP、化合物说明书与伦理审批。临床抗体(如贝伐珠单抗类)以机构准入与说明书为准。

Sunitinib

多靶点 TKI;VEGFR/PDGFR/c-KIT 等(模型依赖)。

Sorafenib

RAF/VEGFR 等多靶点;常用于对照组合。

Axitinib

选择性 VEGFR 轴 TKI;血管表型读出常用。

Regorafenib

VEGFR/FGFR 等 broader profile;注意脱靶毒性。

Lenvatinib

VEGFR1–3 / FGFR / PDGFR 等;联合研究需对照单药。

Cabozantinib

MET/VEGFR2 等;肿瘤血管与侵袭联读课题常用。

Apatinib

VEGFR2 选择性小分子(区域注册状态不一)。

DAPT / RO4929097

γ-分泌酶 / Notch 工具药;影响尖端–柄细胞分配。

7. 通路示意图

血管生成(简化示意)
血管生成信号通路示意图
通路图说明
  1. 缺氧–HIF 驱动 VEGF 等转录输出
  2. VEGFR 下游 MAPK / PI3K 与细胞骨架迁移
  3. Tie2–Angpt 调节稳定与周细胞附着
  4. Notch/DLL4 与基质重塑共同塑造分支形态

8. 通路生物学简介

生理性血管新生在发育与组织修复中具有精确时空控制;病理状态下,促血管因子、基质刚度与免疫细胞共同重塑内皮代谢与基因表达,形成异质性血管床。

  • 淋巴管新生(VEGFC/D–FLT4)与血管新生并行课题需区分标记
  • 器官特异性:血脑屏障、肝窦等微环境差异显著

10. 外部数据库与修饰资源

11. 参考文献

VEGF 与血管新生机制

  • • Ferrara N, Kerbel RS. (2005). Nature. 438(7070):967-74.
  • • Carmeliet P, Jain RK. (2011). Nature. 473(7347):298-307.

尖端细胞与 Notch

  • • Hellström M, et al. (2007). Nature. 445(7129):776-80.
  • • Phng LK, Gerhardt H. (2009). J Cell Sci. 122(Pt 17):3151-9.