小分子化合物SUZ04对斑马鱼血管新生的抑制作用研究

New vessels are mainly generated by angiogenesis, which plays a critical role in physiological and pathological processes. Anti-angiogenesis therapy is an effective treatment of many diseases caused by excessive angiogenesis, such as cancer and retinopathy. Zebrafish turns out to be an excellent in vivo model for angiogenesis study. In previous work, we identified a small molecule SUZ04 from a chemical compounds screen using transgenic zebrafish. SUZ04 strongly inhibited the formation of new blood vessels of zebrafish embryos at the early stage, similar to the angiogenesis inhibitors PTK787. Additionally, angiogenesis of embryos treated by SUZ04 could recover as normal pattern when SUZ04 was washed up, whereas angiogenesis of embryos treated by other inhibitors could not. This result implies that SUZ04 may act on a different target. We will identify the phenotype of treated embryos and explore the related mechanism. Further study using molecular genetic methods, such as RNA-sequencing, gene knockdown and overexpression, may find novel pathways of angiogenesis regulation, providing theory basis for clinical treatment of related diseases.

血管新生是血管形成的主要方式，在生理和病理过程中都具有重要意义。抑制过多的血管新生是治疗包括癌症、视网膜病在内的多种临床疾病的有效方式。斑马鱼已被证明是一个极佳的研究血管新生的体内模型。我们在前期工作中利用转基因品系斑马鱼筛选到了一个具有显著血管新生抑制作用的小分子SUZ04。与已知血管抑制剂PTK787等相比，SUZ04不仅能够有效抑制斑马鱼早期胚胎的血管新生，而且处理后的胚胎在洗去处理液之后，能够按照正常模式逐渐恢复血管的形成，PTK787则没有这样的效果。这提示SUZ04的抑制作用可逆，有可能与PTK787作用于不同靶点。我们将进一步明确SUZ04的处理表型及其作用方式，同时通过转录组测序、基因敲低与过表达等分子遗传学实验手段对其机制进行深入探索，期望能够发现未知的血管新生调控方式，从而对相关疾病的治疗提供理论依据。

在本项目中，我们利用转基因品系斑马鱼，从一个小分子化合物库中筛选得到一种小分子SUZ04，它能够显著抑制斑马鱼胚胎早期发育过程的血管新生。进一步研究表明，SUZ04对血管新生的抑制作用是可逆的，并且能损害已经形成的血管。我们发现SUZ04会引起胚胎血管内皮细胞的凋亡，但是并不会影响造血发育。通过化学结构式，我们确认SUZ04是一种临床上广泛应用的布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）药物Ibrutinib，而目前Ibrutinib抑制血管新生的特性还未见报导。在斑马鱼中敲低或敲除btk基因并不会引起胚胎的血管或造血发育异常，提示btk可能不是Ibrutinib抑制血管新生的作用靶点。通过转录组测序，我们发现Ibrutinib处理胚胎的Vegf通路基因表达下调，其中flt1可能起重要作用。本项目发现并研究了临床药物Ibrutinib的一项未被报道的特性，对于该药物以后的临床应用提供了一定的理论依据。