嬰幼兒血管瘤（Infantile Hemangiomas）是嬰幼兒最為常見的良性腫瘤之一，好發(fā)于頭面部，發(fā)病率高達6%～10%，發(fā)病存在明顯的性別差異，男女比例為1：3～5[1]。嬰幼兒血管瘤具有其獨特的自然病程，大體上分為兩個階段，即增殖期和退化期，而臨床上通常將其分為增殖期（0～1歲），增殖消退期（1～5歲)和消退完成期（5～10歲）三期。自消退期起瘤體開始逐漸為纖維脂肪組織代替。大部分嬰幼兒血管瘤經(jīng)過消退期后可完全消退，少數(shù)殘留皮膚病變，但部分血管瘤也會影響組織和器官功能，甚至危及生命。嬰幼兒血管瘤的確切發(fā)病機制尚不明確，近年來有不少研究報道Notch信號通路及血管瘤干細胞在嬰幼兒血管瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，本文將介紹Notch家族成員及活化﹑血管瘤干細胞特點及功能，以及Notch信號通路和血管瘤干細胞在嬰幼兒血管瘤中研究等方面的進展。

1 Notch信號通路

1.1 Notch家族及其活化：Notch由Morgan及其同事于1917年在果蠅體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，是一個高度保守的跨膜受體蛋白家族，廣泛存在于無脊椎以及脊椎動物體內(nèi)。其家族成員的結(jié)構(gòu)具有高度保守性，與其他多個高度保守的細胞信號傳導(dǎo)通路一起共同構(gòu)筑成生物發(fā)展的信號骨架，并決定細胞的命運，影響器官形成及形態(tài)發(fā)生[2]。Notch信號通路主要由Notch受體﹑配體及其靶基因構(gòu)成。Notch受體為Ⅰ型跨膜蛋白，由胞外亞基和跨膜亞基兩部分組成，二者之間通過Ca2+依賴的非共價鍵結(jié)合形成異源二聚體。哺乳動物中存在四種Notch基因，編碼4種Notch受體亞型即Notch1～4。Notch配體與Notch受體一樣同為Ⅰ型跨膜蛋白。目前在哺乳動物體內(nèi)共發(fā)現(xiàn)5種Notch配體，即Delta-like1、3、4(Dll1﹑3﹑4)及Jagged1、2（同果蠅Serrate/Lag-2蛋白同源），也可以被共同稱為DSL（Delta/Serrate/Lag-2）。細胞間的直接接觸為Notch信號的活化所必需。當(dāng)Notch配體與相鄰細胞膜上的Notch受體結(jié)合后，可引發(fā)蛋白酶水解級聯(lián)反應(yīng)，從而活化Notch通路[3]，激活下游靶基因的轉(zhuǎn)錄途徑。目前，已知的Notch靶基因4多為編碼堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH，basic helix-loop-helix)家族轉(zhuǎn)錄因子的基因，包括Hes（Hairy/Enhancer of Split）和Hey（Hes-related protein）家族成員，通過編碼bHLH和EphrinB2基因轉(zhuǎn)錄因子，進而調(diào)控下游分子的表達，并最終影響細胞的分化﹑增殖和凋亡。Notch通路在內(nèi)皮細胞的發(fā)育分化、干細胞分化、血管形成及腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要作用[5-6]。DLL4在腫瘤血管內(nèi)皮細胞中高表達[7-9]，有研究表明DLL4是腫瘤血管生成的負調(diào)控蛋白[10-13]，DLL4在腫瘤血管內(nèi)皮細胞中的異常表達可以引起腫瘤血管的動靜脈分化，減少腫瘤血管總數(shù)量，但可促進具有功能的成熟血管形成，從而改善腫瘤血供，促進腫瘤生長。

1.2 Notch信號通路與嬰幼兒血管瘤:研究表明Notch信號通路在血管的發(fā)育與穩(wěn)定中起著關(guān)鍵作用[14-16]。Yasuhiro等[17]報道Notch1可通過調(diào)節(jié)VEGFR-1而在內(nèi)皮細胞中發(fā)揮作用，這一作用對生理及病理性血管再生有重要影響。Notch4為特異性分布在毛細血管內(nèi)皮上唯一的Notch受體，Krebs等[18]研究發(fā)現(xiàn)Notch4調(diào)控血管發(fā)生發(fā)育、血管網(wǎng)形成，抑制后期血管分支發(fā)育，其表達較正常增多或減少都會使血管發(fā)育受限，靶向刪除Notch1基因或Notch1與Notch4基因后獲得的突變體小鼠在胚胎期血管重塑中即會顯示出嚴(yán)重缺陷，且約在妊娠第9.5天死亡。Dll4是5種Notch配體中唯一特異性存在于內(nèi)皮細胞中的配體，當(dāng)Dll4與其受體結(jié)合作用后可調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄，決定血管內(nèi)皮細胞的分化﹑增殖和凋亡，調(diào)節(jié)血管的發(fā)育[19-21]。以人的臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVEC）為研究對象進行體外實驗，發(fā)現(xiàn)Dll4高表達可通過上調(diào)VEGFR1、下調(diào)VEGFR2而抑制VEGF對內(nèi)皮細胞的作用，從而抑制HUVEC增殖，促進HUVEC分化形成具有成熟表型的細胞[22]。Laura等[23]以人臍靜脈內(nèi)皮細胞為研究對象進行實驗，發(fā)現(xiàn)Dll4與Notch配體結(jié)合后可對多種血管形成路徑進行調(diào)節(jié)，包括VEGF、FGF、HGF。June等[24]用RT-PCR技術(shù)在血管瘤中檢測到Notch基因的轉(zhuǎn)錄，且Notch3基因在hemSCs(血管瘤干細胞)分化為hemECs（血管瘤內(nèi)皮細胞）時表達下降，而Notch1﹑Notch4及Jagged-1表達增高，此外還檢查到同時表達Notch3及CD31的中間態(tài)細胞。Monica等[25]亦在實驗中發(fā)現(xiàn)相對于人正常血管，增殖期嬰幼兒血管瘤中Jagged1及Notch4表達增加。以上表明Notch信號通路在嬰幼兒血管瘤發(fā)生發(fā)展過程中可能起著重要的調(diào)節(jié)作用，但其具體的作用機理仍有待進一步的研究。

2 血管瘤干細胞與嬰幼兒血管瘤

干細胞（stem cell）是具有自我更新﹑高度增殖和多向分化潛能的細胞群體，可通過細胞分裂維持其自身細胞群的數(shù)量，能產(chǎn)生表型與基因型完全相同的子代細胞，具有再生為各種組織器官的潛能。在成年人的很多組織中均含有干細胞。隨著干細胞及腫瘤研究的不斷進展，各種腫瘤組織內(nèi)腫瘤干細胞的發(fā)現(xiàn)，如乳腺癌干細胞，肝癌干細胞等，不斷證明腫瘤干細胞存在的推斷。

近年來已有相關(guān)研究證實血管瘤組織中也存在具有干細胞特性的細胞。Boye等[26]研究發(fā)現(xiàn)，血管瘤中內(nèi)皮細胞具有單克隆生長能力，增殖能力及遷移能力高，提示血管瘤內(nèi)皮細胞可能來源于單個干細胞或祖細胞。Walter等[27]通過研究分析增殖期血管瘤的組織切片亦發(fā)現(xiàn)了細胞具有單克隆形成能力。2003年，Kleinman等[28]發(fā)現(xiàn)源于血循環(huán)的CD133+CD34+干細胞大量聚集于血管瘤組織中，該群細胞還表達血管瘤組織特異性標(biāo)志Glut1、CD32、merosin，提示血管瘤的發(fā)生可能源于該群干細胞。俞松等[29]研究表明血管內(nèi)皮祖細胞參與了血管瘤內(nèi)皮細胞的增殖和血管形成，是血管瘤血管內(nèi)皮細胞活性異常的來源，血管瘤可能是一種血管內(nèi)皮祖細胞與干細胞有關(guān)的疾病。Yu等[30]發(fā)現(xiàn)分離的血管瘤干細胞具有骨髓間充質(zhì)干細胞相似的表型，表達CD133、SH2 (CD105)、SH3、SH4、CD90、CD29、α-SMA，但不表達造血系細胞表型CD45或CD14，該群細胞在體外具有成脂分化潛能，這一發(fā)現(xiàn)解釋了血管瘤在消退期脂肪形成的原因。Khan等[31]同樣于2008年報道從嬰幼兒血管瘤組織中分離出CD133+血管瘤干細胞，并證實其具有單克隆性及多向分化的潛能。研究中Khan等還將由此單細胞擴增得到的細胞與Martigel混合后移植至裸鼠皮下，發(fā)現(xiàn)血管瘤干細胞可以重演血管增殖﹑消退的病理過程，提示血管瘤干細胞可能是嬰幼兒血管瘤的來源細胞。Greenberger等[32]同樣利用CD133+血管瘤干細胞在裸鼠皮下形成血管瘤，地塞米松預(yù)處理后的血管瘤干細胞再植入小鼠體內(nèi)，所形成腫瘤的微血管密度與未經(jīng)地塞米松預(yù)處理的血管瘤干細胞移植后形成腫瘤的微血管密度相比明顯減少，表明激素可抑制血管瘤干細胞促進血管生長的能力，進一步發(fā)現(xiàn)地塞米松對血管瘤干細胞的這一抑制作用是通過阻止血管瘤干細胞中VEGF-A的產(chǎn)生來實現(xiàn)，但地塞米松并不能抑制血管瘤內(nèi)皮細胞產(chǎn)生VEGF-A。研究中還觀察到抑制血管瘤干細胞內(nèi)VEGF-A的產(chǎn)生后，再將其移植于小鼠體內(nèi)，新形成瘤體內(nèi)的血管生成減少89%。

3 Notch信號通路與血管瘤干細胞在嬰幼兒血管瘤中的關(guān)系

目前對Notch信號通路及血管瘤干細胞已有不少研究，但對兩者在嬰幼兒血管瘤發(fā)生發(fā)展中的關(guān)系或作用還知之甚少。2009年，Calicchio等[33]經(jīng)基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)在增生期血管瘤血管中，Notch4和其配體Jagged1表達分別是胎盤血管的3.15倍和6.52倍。Wu等[34]同樣發(fā)現(xiàn)Notch1-4及配體Dll4及Jagged1在增生期、消退期血管瘤內(nèi)表達上調(diào)。June等[35]通過提取切除的血管瘤組織﹑血管瘤干細胞及血管瘤內(nèi)皮細胞中的RNA，并分析其中基因表達情況，發(fā)現(xiàn)血管瘤干細胞中的Notch表達模式與已分化的血管瘤內(nèi)皮細胞及人正常內(nèi)皮細胞中的Notch表達模式截然不同，Notch3在血管瘤干細胞中表達，而在血管瘤內(nèi)皮細胞中Notch1﹑Notch4及Jagged-1表達水平更高。Notch3存在于增生期嬰幼兒血管瘤新生血管腔外的縫隙細胞，但在消退期嬰幼兒血管瘤的周細胞中更明顯。該研究表明Notch基因表達模式可反映未成熟細胞到血管內(nèi)皮細胞的進展，象征著嬰幼兒血管瘤的增殖和消退。

4 小結(jié)

嬰幼兒血管瘤的形成是多因素參與并相互作用的結(jié)果，隨著對其研究的不斷深入，其發(fā)生發(fā)展的確切機制必將為人們進一步了解。而對Notch信號通路及血管瘤干細胞的相關(guān)研究無疑為嬰幼兒血管瘤發(fā)病機制的明了及治療方法的選擇提供了新的視角。但Notch信號通路活化及作用的具體機制﹑血管瘤干細胞在嬰幼兒血管瘤中的特性及具體功能都仍有待進一步的研究。

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[收稿日期]2011-07-21 [修回日期]2012-01-29

編輯/李陽利