異位F1F0 ATP合酶及其與腫瘤血管生成的關(guān)系

1、異位F1F0 ATP合酶及其與腫瘤血管天生的干系【摘要】異位F1F0ATP合酶作為一個(gè)細(xì)胞外貌受體，它可表達(dá)在血管內(nèi)皮細(xì)胞外貌黏合血管抑素(angistatin，又稱血管天生按捺素)，調(diào)治細(xì)胞外貌ATP程度，進(jìn)而影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和分化。血管抑素在低pH值時(shí)可以黏歸并停滯細(xì)胞外貌的F1F0ATP合酶，繼而滋擾其運(yùn)動(dòng)；籍此發(fā)揮強(qiáng)盛的內(nèi)皮細(xì)胞殺傷效應(yīng)，在按捺腫瘤血管天生中起著緊張作用。【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)皮細(xì)胞腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移依靠血管天生。關(guān)于血管天生按捺藥物的挑選還是當(dāng)前熱門。新研究的異位F1F0ATP合酶作為一種內(nèi)皮細(xì)胞外貌血管源性受體已被識(shí)別。這種異位ATP合酶能催化ATP合成，在特定條件下可被

2、血管抑素angistatin按捺。當(dāng)血管抑素發(fā)揮按捺作用時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)難以維持正常胞內(nèi)pH值而殞命。1異位F1F0ATP合酶外表在線粒體內(nèi)，通過在無機(jī)磷酸鹽(Pi)和ADP之間制造一個(gè)高能化學(xué)聯(lián)結(jié)帶，ATP合酶可以將呼吸鏈產(chǎn)生的質(zhì)子梯度能量轉(zhuǎn)換為ATP。這個(gè)合酶復(fù)合物已往被以為是嚴(yán)酷表達(dá)在線粒體內(nèi)部，但邇來很多報(bào)道以為：ATP合酶的構(gòu)成部門也存在于細(xì)胞膜外貌，它們可以作為多種配體的受體到場(chǎng)種種歷程，如脂代謝調(diào)治、細(xì)胞增殖操縱、細(xì)胞凋亡、內(nèi)皮細(xì)胞分化以及腫瘤的免疫識(shí)別13。該復(fù)合物第一個(gè)地區(qū)是膜內(nèi)F0地區(qū)包羅1014環(huán)。這個(gè)F0地區(qū)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以或許使1014環(huán)旋轉(zhuǎn)；線粒體呼吸鏈所產(chǎn)生

3、的質(zhì)子電化學(xué)勢(shì)能，驅(qū)動(dòng)著這個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)4。ATP合成酶的第二個(gè)地區(qū)F1是起催化作用的，它由二聚物合成的一種三聚物構(gòu)成5。這兩個(gè)地區(qū)別離被中央和外周的桿狀單位所毗連6,7。中央的桿狀單位由、亞單位構(gòu)成，、兩個(gè)亞單位將的一個(gè)末了耦合至環(huán)上，如許環(huán)可以和亞單位一起旋轉(zhuǎn)8,9。喪失了F0地區(qū)的復(fù)合物，大概沒有合酶運(yùn)動(dòng)的復(fù)合物通常被稱為F1ATP酶F110。反之，一個(gè)完備的復(fù)合物被稱為F1F0ATP合酶。通過免疫熒光和電子顯微鏡技能，創(chuàng)造表達(dá)在細(xì)胞外貌的線粒體卵白11。有報(bào)道以為F1亞單位作為一個(gè)細(xì)胞外貌卵白，它可以被非滲出性膜反響物生物素化，到場(chǎng)細(xì)胞毒素淋巴細(xì)胞的交互作用與某些催化作用12。而且，免疫

4、熒光能測(cè)到F1的構(gòu)成元件13,14。Ki等通過顯微鏡法、生化要領(lǐng)和細(xì)胞分級(jí)分散法，為F1在細(xì)胞外貌的表達(dá)提供了有力的證據(jù)，并被擴(kuò)展至成熟肝細(xì)胞、角化細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等。、亞單位也在很多腫瘤細(xì)胞株中被創(chuàng)造。就如今所知，固然報(bào)道成熟細(xì)胞表達(dá)F1，但這種表達(dá)在構(gòu)造切片中還沒有被創(chuàng)造。大概的緣故原由是：構(gòu)造經(jīng)結(jié)實(shí)后，抗原性F1F0的抗原決定簇變得不敷不變。2血管天生與血管天生按捺腫瘤生長(zhǎng)所需的新血管源于現(xiàn)有正常血管，已往我們稱之為血管天生Flkan,1971)。血管天生涉及到血管天生因子與血管天生按捺因子之間的調(diào)治失衡。受腫瘤所開釋的可溶性血管天生因子影響，這些源于局部毛細(xì)血管、小動(dòng)脈、小靜脈的新生

5、血管，會(huì)促使腫瘤超通例敏捷開展。血管抑素作為一個(gè)自然血管天生按捺劑，已被證明可以按捺血管天生，并有用制止腫瘤生長(zhǎng)。Flkan提出了“血管天生開關(guān)的看法，即存在一個(gè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)平衡血管天生和血管不變angistati；這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是基于必然數(shù)目的血管天生信號(hào)與血管不變信號(hào)來運(yùn)行的。Flkan和REilly等形貌了以下征象，在某些腫瘤外科手術(shù)治療中，常?？梢砸姷皆l(fā)腫瘤去除后，轉(zhuǎn)移灶腫瘤仍敏捷生長(zhǎng)。這一征象已被很多實(shí)行模子證明15。在這些模子中，原發(fā)腫瘤切除后，那些快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)移瘤并不是劈頭于腫瘤細(xì)胞的播種，而是劈頭于早已存在的微小轉(zhuǎn)移灶?！把苌l(fā)開關(guān)在原發(fā)腫瘤處會(huì)傾向血管天生；而繼發(fā)轉(zhuǎn)移處“血管生發(fā)開

6、關(guān)會(huì)傾向血管不變。腫瘤原發(fā)灶范疇內(nèi)，不變因子也會(huì)產(chǎn)生，只是沒有充足的數(shù)目來對(duì)抗血管天生。別的，血管不變因子在循環(huán)中大概有更長(zhǎng)的半衰期，以是在闊別原發(fā)腫瘤部位的地區(qū)，“血管生發(fā)開關(guān)的效應(yīng)每每相反。原發(fā)部位的腫瘤切除后，這些血管不變因子數(shù)目變得相對(duì)不敷，從而使轉(zhuǎn)移性腫瘤產(chǎn)生的前血管天生因子主導(dǎo)了“血管生發(fā)開關(guān)，促進(jìn)了遠(yuǎn)處腫瘤新生血管的天生。3細(xì)胞外貌異位F1F0ATP合酶在內(nèi)皮細(xì)胞外貌，異位F1F0ATP合酶作為一種受體已被確認(rèn)存在。ser等對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞外貌血管抑素粘合位點(diǎn)的斷定做了大量事情。和其他的纖溶酶原裂解物一樣，如纖維卵白溶酶，血管抑素也由此衍生而成。研究者別離預(yù)備了放射性碘標(biāo)識(shí)表記標(biāo)幟的血

7、管抑素與纖溶酶原，然后通過細(xì)胞黏合測(cè)定的方法，證明白血管抑素確實(shí)黏附于人類臍靜脈上皮母細(xì)胞(HUVE)外貌的特別位點(diǎn)，而且與纖溶酶原有著差異的粘連動(dòng)力學(xué)。別的纖溶酶原和血管抑素并不彼此競(jìng)爭(zhēng)黏附于HUVE，進(jìn)一步驗(yàn)證了兩者存在差異的粘合位點(diǎn)。為了斷定黏合位點(diǎn)，研究者們預(yù)備了一個(gè)與瓊脂糖凝膠匹配的血管抑素親和層析柱，另一個(gè)溶酶原親和層析柱作為實(shí)行比較。培養(yǎng)好的HUVE細(xì)胞外貌用生物向來標(biāo)識(shí)表記標(biāo)幟，以此來確認(rèn)黏合卵白對(duì)應(yīng)的細(xì)胞外貌特定地區(qū)。從HUVE細(xì)胞抽提的質(zhì)膜通過每一個(gè)層析柱，然后徹底沖洗掉那些未被黏合的物質(zhì)。從每個(gè)層析柱上洗提黏合卵白做SDS和estenblt定性闡發(fā)，再按照所選擇條帶舉行普

8、及的卵白組學(xué)定性研究。HUVE質(zhì)膜通事后的纖溶酶原親和層析柱，在SDS凝膠上產(chǎn)生了一條44kD的卵白條帶。這種卵白被免疫測(cè)定證明是annexin。與之對(duì)應(yīng)的血管抑素層析柱并沒有產(chǎn)生對(duì)annexin抗體有反響的卵白。相反，創(chuàng)造白一系列從20kD65kD不等的卵白條帶，大多會(huì)合在55kD擺布。卵白條帶從凝膠中提取后舉行大樣本的肽鏈圖譜闡發(fā)，從中創(chuàng)造這個(gè)條帶包羅了F1F0ATP合酶的和亞單位。F1F0ATP合酶也是線粒體內(nèi)膜的構(gòu)成身分。Das開始在腫瘤細(xì)胞株A549的細(xì)胞外貌探測(cè)到了F1F0ATP合成酶的亞單位；但是這種不雅察隨后也遭到了質(zhì)疑，有人以為：大概是遺傳不不變細(xì)胞株中非常的運(yùn)輸導(dǎo)致了這個(gè)效

9、果。Sltys等進(jìn)一步形貌了在特定細(xì)胞膜外貌所創(chuàng)造的線粒體基質(zhì)卵白的多樣性。只管人們提出了很多機(jī)制來說明線粒體基質(zhì)卵白移位到線粒體之外的地區(qū)，但是詳細(xì)細(xì)節(jié)仍不明晰。為進(jìn)一步研究細(xì)胞外貌的F1F0ATP合酶，ser等試驗(yàn)了兩種假說：起首，他們提出了對(duì)抗F1F0ATP合酶的非按捺性抗體是否可以或許制止血管抑素的粘合與運(yùn)動(dòng)；其次，又提出了對(duì)抗F1F0ATP合成酶的按捺性抗體是否可以或許模擬血管抑素的成效效應(yīng)。4血管天生調(diào)控與異位F1F0ATP作用機(jī)制通過大量實(shí)行，Yegutkin等16證著實(shí)HUVE和淋巴細(xì)胞外貌存在ATP合成與水解的彼此抵消作用，而這種合成也包羅了腺苷酸激酶AK與核苷酸氯喹激酶ND

10、PK。淋巴細(xì)胞通過這些運(yùn)動(dòng)在其外貌維持了一個(gè)穩(wěn)態(tài)的ATP程度，而在內(nèi)皮細(xì)胞中核苷酸酶的運(yùn)動(dòng)處于主導(dǎo)職位17。但這些并沒有提供ATP合酶運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù)16。兩種自然的抗血管天生肽已被證明可以和內(nèi)皮細(xì)胞外貌的F1彼此作用，一種是上述的血管抑素，另一種是內(nèi)皮性單核細(xì)胞引發(fā)多肽(EAP)。EAP是由一些腫瘤細(xì)胞開釋的炎性肽，可以引發(fā)趨化單核巨噬細(xì)胞和中性細(xì)胞。hang等已斷定出F1的亞單位是內(nèi)皮細(xì)胞上EAP的一個(gè)配體，在THP-1和E細(xì)胞株上情況也雷同。如今以為，血管抑素在低pH值時(shí)會(huì)發(fā)揮強(qiáng)盛的血管內(nèi)皮細(xì)胞殺傷效應(yīng)。當(dāng)血管抑素在pH值6.57.5時(shí)，可以黏歸并停滯細(xì)胞外貌的F1F0ATP合酶?？v然胞外

11、pH值落落到與腫瘤雷同的pH范疇6.56.7，血管內(nèi)皮細(xì)胞仍可維持一個(gè)相對(duì)正常的胞內(nèi)pH值。在胞外pH壓力下，當(dāng)血管抑素通過F1F0ATP合酶作用于內(nèi)皮細(xì)胞，會(huì)引起胞內(nèi)pH值的敏捷落落，繼之血管內(nèi)皮細(xì)胞殞命。血管抑素結(jié)合到細(xì)胞外貌調(diào)治ATP程度，限定細(xì)胞的遷徙和增殖，進(jìn)而限定血管的分化天生。大概pH張力是血管抑素造成血管內(nèi)皮細(xì)胞殞命的最根底調(diào)治器，血管抑素好似也可通過F1F0ATP合酶來調(diào)治質(zhì)子流的阻抑。有人以為在K1-5誘導(dǎo)的血管天生按捺的凋亡通路中，異位F1F0ATP合酶發(fā)揮著最為焦點(diǎn)的作用18。除了血管抑素，同樣可以下調(diào)ATP合成的尚有特別的F1F0按捺劑，好比：抗亞單位抗體、抗亞單位抗

12、體、寡霉素、efrapeptins大概白藜蘆醇等2,19。別的，和單克隆抗/F1抗體雷同的方法1，血管抑素下調(diào)HUVE增殖。但是一個(gè)多克隆的抗亞單位抗體產(chǎn)生的效應(yīng)卻與之相反，說明異位F1F0ATP合酶到場(chǎng)調(diào)治了這個(gè)歷程。新的研究熱門IF1肽也在HUVE細(xì)胞外貌被檢測(cè)到，但它的數(shù)目非常之少2,20。IF1在線粒體中可以按捺ATP水解。Burik等使用伶仃線粒體和內(nèi)皮細(xì)胞舉行研究，證明IF1只管按捺了ATP水解，并使細(xì)胞外貌ATP聚攏，但它并沒有按捺ATP的合成；而且IF1效應(yīng)也受pH值影響2。大概，IF1是抗血管天生的一個(gè)埋伏調(diào)控者。5結(jié)語(yǔ)異位F1F0ATP合酶作為一個(gè)細(xì)胞外貌受體已被證明存在。

13、異位F1F0ATP合酶可表達(dá)在血管內(nèi)皮細(xì)胞上黏合血管抑素，進(jìn)而影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和分化。只管內(nèi)皮細(xì)胞外貌存在F1F0/F1合酶，但它真正的到場(chǎng)機(jī)制并沒完全明晰。研究者正進(jìn)一步探究血管天生按捺與異位F1F0ATP合酶作用的詳細(xì)細(xì)節(jié)，以及相干的細(xì)胞外貌ATP代謝和pH動(dòng)態(tài)平衡環(huán)境21。比來有學(xué)者指出F1F0ATP合酶是熱休克卵白90HSP90的協(xié)同作用卵白，而按捺HSP90卵白的成效被以為是治療實(shí)體瘤和白血病的新奇途經(jīng)22。尚有學(xué)者提出：借助于異位F1F0ATP合酶的作用，血管抑素在低胞外pH的條件下可以直接對(duì)腫瘤細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒性作用23。這些不雅點(diǎn)為異位F1F0ATP合酶在腫瘤產(chǎn)生和希望中的

14、機(jī)制增加了新的寄義，也為下一步靶向治療的研究指明白標(biāo)的目的?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1StetE,artinezL,GrantE,etal.TurregnitinfllingVgaa9Vdelta2TellreeptrinteratinsithasurfaeF1-ATPaserelatedstrutureandaplipprtEinA-IJ.Iunity，2022，22(1):71-80.2BurikNR,ahlL,FangJ,etal.AnInhibitrftheF1subunitfATPsynthase(IF1)dulatestheativityfangistatinntheendthelialell

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