基于HIF-1/VEGF/Notch轴研究丹参调控不同病理状态下血管生成的机制

Salvia has different effect on myocardial ischemia and tumor. Salvia can promote angiogenesis in myocardial ischemia, but inhibit tumor angiogenesis. The effect of Salvia on myocardial ischemia and tumor is different. Why phenomenon appears? After reading the extensive literature, we find that the angiogenesis of the two diseases is relevant to hypoxia inducing HIF-1/VEGF pathway. So we presume that in different state of myocardial ischemia and tumor, salvia shows different effect on angiogenesis Through HIF-1/VEGF/Notch axis. The components of salvia will be classified according to different mother nuclear structure. This project is to find out the components of salvia that have obvious effects on molecular of HIF-1/VEGF/Notch pathway of angiogenesis through molecular docking. The highly metastatic lung cancer A549 model and cerebral ischemia model will be used to confirm the effct of salvia on angiogenesis of different microenvironment. The effect of salvia multi-component on the angiogenesis process of sprouting and lumen formation will be investigated. Modern Biotechnology, such as Western-blot and Real-time PCR will be used to verify the different effect of salvia multi-component on molecular of HIF-1/VEGF/Notch pathway of angiogenesis. The molecular mechanism of salvia affecting angiogenesis will be showed in the end. It will provide experimental basis for clinical application.

丹参临床在心肌缺血和肿瘤中都有广泛应用，但在二者治疗中的作用截然不同：心肌缺血中，丹参能促进缺血组织血管生成；在肿瘤中，丹参能抑制肿瘤血管生成。为什么会产生这种现象？综观文献发现，二者血管生成都与缺氧诱导HIF-1/VEGF通路有关。因此推测：在心肌缺血与肿瘤两种不同病理状态下，丹参通过HIF-1/VEGF/Notch轴对血管生成表现出不同的调控作用。项目拟通过虚拟分子对接，找出对血管生成HIF-1/VEGF/Notch通路上影响显著的组分；运用A549肺癌模型和心肌缺血模型确认丹参对不同状态下血管生成的影响；考察丹参多组分对不同状态血管生成过程中芽生、管腔形成的影响；并采用Western Blot、Real-time PCR等现代生物技术考察丹参多组分对血管生成分子HIF-1/VEGF/Notch等影响，诠释丹参影响不同状态下血管生成的分子机制，为丹参的临床应用提供实验依据。

丹参性微寒，味苦，具有活血调经，祛瘀止痛，清心除烦等功效。丹参的有效成分主要分为脂溶性有效成分和水溶性有效成分两大类，以丹参酮类化合物为代表的丹参脂溶性有效成分，具有改善微循环、扩张血管、免疫调节等作用；以丹酚酸为代表的水溶性有效成分，具备抗氧化、保护神经、抗血小板凝集等作用。丹参临床在心肌缺血和肿瘤中都有广泛应用，但在二者治疗中的作用截然不同：心肌缺血中，丹参能促进缺血组织血管生成；在肿瘤中，丹参能抑制肿瘤血管的生成。本课题通过虚拟分子对接，找出丹参对血管生成影响显著的可能靶标；通过文献调研、生物信息学分析，我们选择丹参中脂溶性代表成分隐丹参酮、水溶性代表成分丹酚酸B作为对象，探究丹参对血管生成的作用及可能的机制；运用黑色素瘤血管生成模型、海绵植入血管生成模型、斑马鱼血管生成模型、小鼠下肢缺血模型等来评价丹参抗肿瘤血管生成及促进缺血区血管新生的作用。确证了活血化瘀中药在不同病理状态下对血管生成的影响：缺血性疾病中，丹酚酸B能通过上调VEGF从而促进HUVEC增殖、迁移和管腔形成，促进缺血区域血管新生；隐丹参酮可能通过抗炎作用对小鼠下肢缺血也具有保护和促进修复的作用。而在肿瘤中，丹酚酸B通过下调血管内皮细胞中AT1R蛋白的表达，减少血管内皮细胞VEGF 的自分泌，从而抑制AngⅡ诱导的内皮细胞的迁移和管腔形成；隐丹参酮通过调控线粒体中细胞色素C释放到胞浆，进而激活内源性线粒体凋亡信号通路，而诱导血管内皮细胞的凋亡，抑制肿瘤的生长和肿瘤血管新生。.因此，在肿瘤和缺血性疾病两种不同病理状态下，丹参的脂溶性代表成分隐丹参酮、水溶性代表成分丹酚酸B会通过不同的通路，发挥促血管生成和抑血管生成两种不同的作用。