Role of crosstalk between phosphatidylinositol 3-kinase and extracellular signal-regulated kinase/mitogen-activated protein kinase pathways in artery-vein specification

doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.180745

审查

。2008年9月12日；103(6):573-9.

doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.180745。

磷脂酰肌醇3-激酶和细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶途径之间的串扰在动脉-血管特异性中的作用

查尔斯·C·洪¹, Tsutomu Kume公司, 兰德尔·T·彼得森

附属公司

PMID： 18796644
预防性维修识别码：下午2768581
内政部： 10.1161/循环108.180745

审查

磷脂酰肌醇3-激酶和细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶途径之间的串扰在动脉-血管特异性中的作用

查尔斯·C·洪等。循环研究。 2008。

。2008年9月12日；103(6):573-9.

doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.180745。

作者

查尔斯·C·洪¹, Tsutomu Kume公司, 兰德尔·T·彼得森

附属

¹范德比尔特大学医学中心心血管内科，383 PRB，2220 Pierce Ave，Nashville，TN 37232，USA。charles.c.hong@vanderbilt.edu

PMID： 18796644
预防性维修识别码：下午2768581
内政部： 10.1161/循环108.180745

摘要

动脉和静脉之间的功能和结构差异是健康和疾病循环系统的核心。因此，了解动脉和静脉细胞的特性是如何建立的，这是一个具有重大临床意义的基本生物学挑战。在过去十年中，斑马鱼和其他脊椎动物的分子遗传学研究已开始详细揭示复杂的分子通路网络，这些通路规定了胚胎发育期间动脉和静脉细胞的命运。最近，一种化学遗传学方法揭示了证据表明，动脉-血管蛋白特异性受磷脂酰肌醇3-激酶和动脉-血管肽特异性中细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶（ERK/MAPK）信号之间的串扰控制。我们讨论了斑马鱼发育过程中动脉-血管特异性相关信号通路的最新发现，并将这些结果与哺乳动物系统的结果进行了比较。预计遗传学和化学生物学的互补方法，包括各种模式生物和系统，将有助于更好地理解动植物蛋白的特性，并可能产生治疗血管疾病的新的治疗方法。

PubMed免责声明

数字

**图1。显示内皮发育的斑马鱼胚胎躯干横截面示意图**
（A）中期体节期胚胎（12～14hpf，6～10个体节）。在此阶段，侧板中胚层（LPM）中形成血管母细胞。为了响应脊索（NC）分泌的声波刺猬（Shh）和体节（S）分泌的血管内皮生长因子（VEGF）发出的中线信号，成血管细胞向中间迁移。（B） 24hpf胚胎。迁移完成后，位于NC背侧的成血管细胞分化为背主动脉（A），而腹侧成血管细胞则分化为后主静脉（V）。多尔萨尔在顶端。示意图基于Gering和Patient中的研究结果。

**图2。动静脉命运规范的分子通路模型**
该模型主要基于斑马鱼的研究结果，加上Foxc1/2和COUP-TFII在小鼠中的结果（用虚线箭头表示）。Shh在脊索和下垂体中表达（顶部），诱导附近体节中VEGF的表达。VEGF仅在背侧成血管细胞（粉红色圆圈）中激活PLCγ-ERK/MAPK通路，而后者将发育为主动脉内皮细胞，这一过程尚未完全确定。ERK激活通过转录因子Foxc1/2导致Notch激活（由Notch和Dll4表达指示）。Notch信号诱导动脉分化（由动脉标记物EphrinB2表达指示）。在动脉前体细胞中，由Foxc1/2诱导的Grl阻断静脉分化（由静脉标记物EphB4表达指示）。在腹侧成血管细胞（蓝色圆圈）中，VEGF激活PI3K/AKT通路，这可能通过AKT直接抑制Raf来抑制PLCγ-ERK/MAPK通路。假设AKT信号传导可诱导COUP-TFII的表达，从而阻止动脉分化（也包括EphrinB2的表达）。在这个模型中，假设VEGF沿着背腹轴的梯度控制VEGF受体是否激活PI3K或ERK信号。为了简单起见，这里描述的动脉-血管特异性是在内皮祖细胞中线会聚之后发生的，但证据表明，这在斑马鱼胚胎中发生得更早。示意图基于Lamont和Childs中的讨论。

**图3。ERK激活是动脉命运的早期标志和决定因素**
（A）用识别二磷酸化（激活）ERK的抗体对20体节期（ss）斑马鱼胚胎进行整体染色，表明ERK在发育中的脉管系统中高度激活（箭头所示）。（B）纵截面和（C）横截面显示相同。（D）在野生型20ss胚胎的该横截面中，腹侧静脉成血管细胞（V）对血管特异性GFP（绿色）进行免疫染色，而背侧动脉成血管细胞（a）对活化的ERK进行免疫染色，其显示为黄色（绿色GFP与红色磷酸化ERK免疫染色合并）。Nuclei标有DAPI（蓝色）。（E）在用高剂量PI3K抑制剂治疗的胚胎中，对活化ERK（黄色）进行免疫染色的成血管细胞比例大大增加。（F）在用血管内皮生长因子受体抑制剂676475治疗的胚胎中，血管母细胞中的ERK激活消失。（G）在24-hpf野生型胚胎原位杂交的横切面上，动脉标记物ephrinB2a在背主动脉（A）中明确表达，但在后主静脉（V）中不表达。（H）在用高剂量PI3K抑制剂治疗的胚胎中，表达ephrin-B2a的背主动脉（a）突出，但未观察到后主静脉。（一）在使用MEK抑制剂SL327治疗的胚胎中，未观察到Ephrin-B2a表达或背主动脉。在A和B中，背侧在右侧。在C–I中，背侧位于顶部。NC，脊索。从Hong复制或改编的人物等。获得Cell Press的许可。

**图4。在成血管细胞完成中线迁移之前，在其子集中发现激活的ERK**
（A，B）12-ss（15hpf）胚胎中激活ERK的免疫染色横截面。（A）在血管母细胞的中线迁移过程中可以发现激活的ERK。（B）迁移的成血管细胞的合并视图，以GFP（绿色）和激活的ERK（黄色）标记。到12-ss时，激活的ERK优先出现在“前缘”成血管细胞亚群（黄色）中，该亚群比其他亚群（绿色）早到达中线。NC，脊索。背侧在顶部。从Hong复制或改编的图形等。获得Cell Press的许可。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

发育过程中的动静脉规格。
Swift MR、Weinstein BM。 Swift MR等人。 Circ Res.2009年3月13日；104(5):576-88. doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.188805。 Circ Res.2009年。 PMID：19286613 审查。
动/静脉规格由相反的磷脂酰肌醇-3激酶和MAP激酶/ERK信号控制。
Hong CC、Peterson QP、Hong JY和Peterson RT。 Hong CC等人。当前生物量。2006年7月11日；16(13):1366-72. doi:10.1016/j.cub.2006.05.046。当前生物量。2006 PMID：16824925 免费PMC文章。
MAPK在脂肪细胞分化和肥胖中的作用。
Bost F、Aouadi M、Caron L、Binétruy B。 Bost F等人。生物化学。2005年1月；87(1):51-6. doi:10.1016/j.biochi.2004.10.018。生物化学。2005 PMID：15733737 审查。
转化生长因子-beta1的神经保护作用涉及通过磷脂酰肌醇-3-OH激酶/Akt和有丝分裂原活化蛋白激酶-extracellular-信号调节激酶1,2信号通路激活核因子-kappaB。
Zhu Y、Culmsee C、Klumpp S、Krieglstein J。朱毅等。神经科学。2004;123(4):897-906. doi:10.1016/j.neuroscience.2003.10.037。神经科学。2004 PMID：14751283
静脉移植物制备过程中丝裂原活化蛋白激酶的激活和合成抑制剂的调节。
Bizekis C、Pintucci G、Derivaux CC、Saponara F、Kim JH、Hyman KM、Sharony R、Grossi EA、Baumann FG、Mignatti P、Galloway AC。 Bizekis C等人。《胸部心血管外科杂志》，2003年9月；126(3):659-65. doi:10.1016/s0022-5223（03）00075-8。《胸部心血管外科杂志》，2003年。 PMID：14502136

查看所有类似文章

引用人

连接蛋白37在细胞质中隔离激活的ERK促进p27介导的内皮细胞周期阻滞。
Acharya BR、Fang JS、Jeffery ED、Chavkin NW、Genet G、Vasavada H、Nelson EA、Sheynkman GM、Humphries MJ、Hirschi KK。 Acharya BR等人。生命科学联盟。2023年5月17日；6（8）：e202201685。doi:10.26508/lsa.202201685。打印日期：2023年8月。生命科学联盟。2023 PMID：37197981 免费PMC文章。
增殖与成熟：Janus与心脏组织工程的艺术。
Singh BN、Yucel D、Garay BI、Tolkacheva EG、Kyba M、Perlingeiro RCR、van Berlo JH、Ogle BM。 Singh BN等人。循环决议2023年2月17日；132（4）：519-540。doi:10.1161/CIRCRESAHA.122.321770。Epub 2023年2月16日。循环决议2023。 PMID：36795845 免费PMC文章。审查。
FGF9促进TM3小鼠Leydig祖细胞的细胞增殖和肿瘤发生。
Chang MM，翁海伊，赖女士，王丽萍，杨珊，吴聪，王CY，黄BM。 Chang MM等人。《美国癌症杂志》2022年12月15日；12(12):5613-5630. eCollection 2022年。美国癌症研究杂志2022。 PMID：36628285 免费PMC文章。
脑动静脉畸形的分子和遗传机制：新见解和未来展望。
Vetiska S、Wälchli T、Radovanovic I、Berhouma M。 Vetiska S等人。 Neurosurg Rev.2022年12月；45(6):3573-3593. doi:10.1007/s10143-022-01883-4。Epub 2022年10月11日。《Neurosurg Rev.2022》。 PMID：36219361 审查。
MAPK和PI3K/AKT通路的双重抑制可促进人iPSC-derived心肌细胞的成熟。
Garay BI、Givens S、Abreu P、Liu M、Yücel D、Baik J、Stanis N、Rothermel TM、Magli A、Abrahante JE、Goloviznina NA、Soliman HAN、Dhoke NR、Kyba M、Alford PW、Dudley SC Jr、van Berlo JH、Ogle B、Perlingero RRC。 Garay BI等人。干细胞报告。2022年9月13日；17(9):2005-2022. doi:10.1016/j.stemcr.2022.07.003。Epub 2022年8月4日。干细胞报告。2022 PMID：35931076 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Shovlin CL，Scott J.血管系统遗传性疾病。生理学年鉴。1996;58:483–507。-公共医学
1. Guttmacher AE、Marchuk DA、White RIJ。遗传性出血性毛细血管扩张症。《新英格兰医学杂志》。1995;333:918–924.-公共医学
1. Grundwald DJ，Eisen JS.公司。斑马鱼的源头——一种新型脊椎动物的出现。《自然评论遗传学》。2002;3:717–724.-公共医学
1. Thisse C，Zon LI。器官发生——从斑马鱼的角度来看心脏和血液的形成。科学。2002;295:457–462.-公共医学
1. Thompson MA、Ransom DG、Pratt SJ、MacLennan H、Kieran MW、Detrich HW、gates MA、Amores A、Bahary N、Talbot WS、Her H、Beier DR、Postlethwait JH、Zon LI。cloche和spadetail基因对造血和血管生成的影响不同。发育生物学。1998;197:248–269.-公共医学

出版物类型

行动
行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Shovlin CL，Scott J.血管系统遗传性疾病。生理学年鉴。1996;58:483–507。-公共医学

[2] Shovlin CL，Scott J.血管系统遗传性疾病。生理学年鉴。1996;58:483–507。-公共医学

[3] Guttmacher AE、Marchuk DA、White RIJ。遗传性出血性毛细血管扩张症。《新英格兰医学杂志》。1995;333:918–924.-公共医学

[4] Guttmacher AE、Marchuk DA、White RIJ。遗传性出血性毛细血管扩张症。《新英格兰医学杂志》。1995;333:918–924.-公共医学

[5] Grundwald DJ，Eisen JS.公司。斑马鱼的源头——一种新型脊椎动物的出现。《自然评论遗传学》。2002;3:717–724.-公共医学

[6] Grundwald DJ，Eisen JS.公司。斑马鱼的源头——一种新型脊椎动物的出现。《自然评论遗传学》。2002;3:717–724.-公共医学

[7] Thisse C，Zon LI。器官发生——从斑马鱼的角度来看心脏和血液的形成。科学。2002;295:457–462.-公共医学

[8] Thisse C，Zon LI。器官发生——从斑马鱼的角度来看心脏和血液的形成。科学。2002;295:457–462.-公共医学

[9] Thompson MA、Ransom DG、Pratt SJ、MacLennan H、Kieran MW、Detrich HW、gates MA、Amores A、Bahary N、Talbot WS、Her H、Beier DR、Postlethwait JH、Zon LI。cloche和spadetail基因对造血和血管生成的影响不同。发育生物学。1998;197:248–269.-公共医学

[10] Thompson MA、Ransom DG、Pratt SJ、MacLennan H、Kieran MW、Detrich HW、gates MA、Amores A、Bahary N、Talbot WS、Her H、Beier DR、Postlethwait JH、Zon LI。cloche和spadetail基因对造血和血管生成的影响不同。发育生物学。1998;197:248–269.-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

磷脂酰肌醇3-激酶和细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶途径之间的串扰在动脉-血管特异性中的作用

附属

磷脂酰肌醇3-激酶和细胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶途径之间的串扰在动脉-血管特异性中的作用

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

其他