血管生发(angiogenesis )和血管化(vascu larization)在创伤愈合、肿瘤生长和转移、胚胎发育等多种生理和病理过程中具有重要作用。一些多肽生长因子，如碱性纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮生长因子(EGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子-β(TGF-β)等在血管内皮细胞分化、增生、迁移和浸润中的作用已得到人们的共识^［1］。近年来，随着分子生物学基础研究的深入，发现血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)及其家族成员在血管生发过程中起重要作用。现已证明，在正妊娠过程中胎盘蜕膜局部存在丰富的VEGF及其受体的表达，他们是构建胎盘、蜕膜血管网络生长发育的关键因素。进一步的研究还发现，胎盘、蜕膜局部VEGF表达异常，与妊高征的发病密切相关。

一、VEGF的结构和功能

1.分子结构：VEGF是一种糖蛋白，蛋白质结构具有高度的保守性，其糖蛋白单体以二硫键结合形成同型二聚体才具有生物学活性。VEGF的分子质量在34 000～45 000之间。人类VEGF基因位于6号染色体的p12～p21区，基因全长为28 kb，由7个内含子和8个外显子组成。基因转录的mRNA以不同方式剪切形成4种VEGF异构体，其氨基酸数分别为121、165、 189和206。 VEGF 121由1～5号及8号外显子编码，VEGF 165另加7号外显子编码，VEGF 189由1～8号外显子编码，VEGF 206外加一段插入序列（24个氨基酸）^［2,3］。在体内，VEGF 121以可溶性形式存在，而VEGF 189和VEGF 206呈基质结合状态，VEGF 165介于两者之间。这4种异构体具有相似的VEGF生物学活性，其中VEGF 165在体内的表达最为丰富^［3］。

新近又克隆出VEGF家族的其他3个成员：胎盘生长因子（placental growth factor,PLGF）、VEGF-B、VEGF-C。编码PLGF的基因位于14号染色体q24～q31区，其碱基序列与VEGF基因有高度的同源性，53％的蛋白质氨基酸组成与VEGF相同，分子质量为46 000～50 000，生物学活性也与VEGF相似，PLGF也有一段插入序列（21个氨基酸），故在人体内也有两种异构体：PLGF 131和PLGF 152^［2,4］。人类VEGF-B基因位于11号染色体的q13区，全长约 4kb，含有7个外显子，由188个氨基酸组成， 分子质量为42 000～60 000。小鼠VEGF-B的蛋白质氨基酸约有43％与VEGF相同，并有30％与人类PLGF相同^［5］。人类VEGF-C的基因位于染色体的4q34区，基因全长为2.4 kb，分子质量为448 000，其中22％～27％的蛋白质氨基酸与 VEGF、VEGF-B和 PLGF相同^［6］。

2.生物学功能：VEGF通过与血管内皮细胞表面特异性受体结合发挥生物学效应。其主要的生物学功能是促进新生血管形成和增加血管通透性。目前，已检出3种特异性的VEGF受体，它们均为III型酪氨酸激酶受体，VEGFR-1是一种fms样酪氨酸激酶-1（fms-like tyros- ine kinase-1, Flt-1）；VEGFR-2是一种含有激酶插入区的受体（kinase insert domain containing recepter, KDR），也称胎肝激酶-1受体（fetal liver kinase-1, Flk-1）；VEGFR-3也是一种fms样酪氨酸激酶-4（Flt-4）^［3］。现已证明，VEGF与受体结合后可以迅速增加细胞内Ca²⁺水平，通过磷酸肌醇特异性磷酸脂酶C途径，使细胞内IP3水平升高，传导细胞内信号，最终完成生物学效应^［3］。然而，VEGF与不同类型受体结合后所产生的生物学效应有所差异。与KDR结合后主要表现为化学趋化和细胞促分裂作用，引起内皮细胞分裂、增殖和迁移，提示VEGF经KDR受体介导主要调控新生血管的形成。VEGF与Flt-1结合后，促细胞分裂和增殖的作用并不明显，而主要是调节内皮细胞间及内皮细胞与基质间的相互作用，表现出明显的血管腔化作用和增加血管的通透性^［1,3］。

有人对VEGF诱导内皮细胞迁移和血管生发的机制作了深入的研究，发现，VEGF可以诱导内皮细胞表达整合素（integrins）ανβ3、ανβ5及其配体，以此介导内皮细胞迁移和浸润^［1,7］。另外，还有作者发现，VEGF可以诱导内皮细胞分泌多种组织蛋白酶，主要是尿型和组织型纤维蛋白溶酶原（uPA/tPA）、胶原蛋白酶及组织因子等，以此降解细胞外基质，介导内皮细胞迁移和浸润，诱导新生血管形成^［1,8］。VEGF通过复杂的分子机理维持血管通透性。Qu等^［9］通过超微免疫组化定位发现，VEGF能与内皮细胞内的囊泡小体结合，在细胞膜上形成一些允许生物大分子通过的“小孔”，促进生物分子的跨膜转运，以此增加血管通透性。Ziche等^［10］进行了一项体外实验，发现VEGF的生物活性可以被一氧化氮合酶（NOS）抑制剂以及鸟苷酸环化酶抑制剂所阻断，这一结果提示，VEGF的某些生物学效应可能通过一氧化氮（NO）介导。Murohara等^［11］则比较了VEGF和其他生长因子（bFGF、aFGF、PDGF、TGF-β、GM-CSF）对血管通透性的影响，结果发现只有VEGF能够增加血管通透性，并进一步证明VEGF是通过促进血管内皮细胞NO和前列环素的合成，而发挥这一生物学效应的。

PLGF与Flt-1有高度的亲和力，但并不与KDR结合，生物学效应主要表现为促进血管的通透性。但是，Ziche等^［4］最近发现PLGF-1经Flt-1介导，对牛冠状动脉及人脐静脉内皮细胞也具有趋化和促分裂作用。VEGF-C主要与Flt-4结合，促进内皮细胞增生，对淋巴管内皮细胞的作用尤其明显，这在炎性病理过程中具有重要意义^［6,12］。

二、VEGF分泌的调节

1.缺氧调节：缺氧是促进VEGF分泌的重要因素。Cao等^［13］选择了能够表达VEGF的人类绒毛膜癌细胞株及肝癌细胞株作体外缺氧诱导实验，发现癌细胞在2％的低氧环境下培养18小时，VEGF mRNA的表达显著升高，培养液经酶联免疫吸附实验(ELISA)测定，VEGF水平较氧浓度为21％的对照组升高4倍。在体实验也发现，缺氧、贫血情况下能促进心肌、脑、肾等组织器官VEGF的表达。基因分析显示，VEGF基因3′-末端ployA加尾点下游60 bp处有一段长约160bp的增强子序列，其中12 bp序列与红细胞生成素缺氧反应增强子序列有高度的同源性^［14］。这是否是缺氧诱导VEGF分泌增加的基因基础，尚待进一步研究。

2.促性腺激素调节：在动物和人类性周期中，卵巢和子宫内膜局部均存在血管生发事件，而且均见有VEGF表达。为了揭示促性腺激素与VEGF表达之间的关系，Christenson等^［15］对猕猴进行了体内和体外实验，结果发现，人类重组hCG、FSH、LH能够明显促进排卵前期和黄体期的卵泡颗粒细胞的VEGF表达。说明VEGF参与卵泡生长发育及黄体形成过程，这一点在生殖周期中具有重要意义。目前，促性腺激素调控VEGF表达的确切机制还不十分清楚。

3.炎性细胞因子调节：Ristimaki等^［12］通过体外实验证明，对于人纤维母细胞，IL-1β能够在转录水平上促进VEGF-C mRNA的表达。并呈剂量-时间依赖关系；对于人脐静脉内皮细胞，IL-1β能同时促进VEGF-C和KDR mRNA的表达。此外，TNF-α和IL-1α均能促进VEGF-C mRNA的表达。这一结果提示，VEGF参与了炎性病理过程。

4.肝素调节：肝素对VEGF的调节主要是在VEGF的效应水平上。体外实验发现，肝素酶可以阻断VEGF与其受体的结合，而加入外源性肝素则可以恢复其结合。在VEGF的4种异构体中，以VEGF 189和VEGF 206与肝素的亲和力最强，VEGF 165次之，VEGF 121与肝素几无亲和力。但有实验证明，VEGF 121的生物学效应仍需依赖细胞表面肝素结合蛋白的存在。

三、胎盘蜕膜部位VEGF的表达和作用

胎儿、胎盘及子宫蜕膜血管的生长发育是胚胎生长发育、妊娠成功的关键。随着对VEGF生理和病理作用机制研究的深入，人们已经认识到VEGF及其受体在胎盘蜕膜血管网络构建过程中的重要性。Shirashi等^［16］采用免疫组化法对56例不同孕龄（6～41周）胎盘的VEGF表达情况进行了定位和定量研究，发现在妊娠全过程中，胎盘合体滋养细胞和浸润性绒毛膜滋养细胞均有VEGF表达，其中早孕期的合体滋养细胞呈强阳性，尤其是血管芽部位；此外，早孕期绒毛介质细胞和蜕膜细胞也见有VEGF表达。作者还通过对VEGF阳性染色细胞和终末绒毛毛细血管面积分析，发现随着妊娠的进程VEGF表达增加，到孕16周左右达到高峰，之后表达逐渐下降。这与胎盘生理发育的时间相吻合，说明在胎盘生长发育过程中VEGF具有重要的生理调节作用。Vuorela等^［17］则采用原位杂交技术，在基因表达水平上证实了妊娠晚期胎盘绒毛基质和绒毛滋养细胞存在VEGF mRNA的表达。

为了进一步揭示胎盘蜕膜部位VEGF和PLGF的来源和作用机理，Shore等^［18］从足月妊娠胎盘中分离出细胞滋养细胞，体外培养分化形成合体滋养细胞，实验发现，原代细胞滋养细胞和体外合体化的滋养细胞均可表达VEGF和PLGF；滋养细胞在1％的低氧环境下培养24小时，VEGF mRNA表达显著升高，较氧浓度为21％的对照组高8倍，而PLGF则较对照组低73％；可见VEGF和PLGF对缺氧的反应存在明显的差异，其中生理意义尚待进一步研究。此外，原代细胞滋养细胞和体外合体滋养细胞还能表达Flt-1，但是未见KDR的表达，如果用人类重组VEGF处理，滋养细胞内可以检测到 c-jun N-末端激酶（jnk）的活性，提示滋养细胞源VEGF和PLGF可以与其自身Flt-1结合，发挥生理作用。这与Ahemd等^［19］的研究结果相似，他们也发现滋养细胞以及绒毛介质细胞可以同时表达VEGF和Flt-1。上述结果提示：滋养细胞分泌的VEGF可以通过自分泌和旁分泌机理，介导自身分化、迁移和浸润，促进胎盘蜕膜部位血管生长发育和维持胎盘血管的通透性