综述:转化生长因子β(TGF-β)对脑动脉瘤形成与发展的影响:文献综述

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Cellular and Molecular Neurobiology 3.6

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  这篇综述深入探讨了TGF-β信号通路在脑动脉瘤(IA)病理机制中的双重作用,重点分析了其对血管平滑肌细胞(SMCs)增殖、炎症反应及细胞外基质(ECM)重塑的调控。文章系统梳理了TGF-β通过Smad依赖/非依赖途径影响动脉瘤形成与破裂的分子机制,并展望了其作为治疗靶点的潜力,为预防蛛网膜下腔出血(SAH)提供了新思路。

  

引言

颅内动脉瘤的形成与破裂机制尚未完全阐明,但其破裂导致的蛛网膜下腔出血死亡率高达35-50%。研究表明,动脉瘤壁的重塑过程涉及内皮细胞(ECs)损伤、平滑肌细胞(SMCs)异常增殖及巨噬细胞浸润等病理变化。作为多功能生长因子,转化生长因子β(TGF-β)通过调控血管稳态和炎症反应,可能在这一过程中发挥关键作用。

TGF-β超家族及其受体

TGF-β超家族包含33个成员,其中TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3是典型亚型。它们通过I型(ALK1-7)、II型(如TGFβRII)和III型受体(如endoglin)传递信号。III型受体betaglycan能增强TGF-β2与II型受体的结合,而endoglin主要在血管内皮细胞中表达,参与血管发育调控。

信号通路:经典与非经典途径

TGF-β通过Smad依赖的经典途径调控基因转录:配体结合II型受体后磷酸化I型受体,进而激活R-Smads(Smad2/3)并与Smad4形成复合物入核。非经典途径则涉及MAPK、PI3K/Akt等通路,影响细胞迁移和凋亡。例如,TGF-β1通过Smad3-Wnt/β-catenin轴促进SMCs增殖,而SPARC蛋白通过TGF-β1-NOX4-ROS通路诱导SMCs凋亡。

脑动脉瘤的病理特征

正常颅内动脉由内皮层、中膜SMCs层和外膜胶原纤维构成。动脉瘤形成时,血流剪切力损伤内皮,触发炎症反应,导致内弹性膜降解和SMCs表型转换(从收缩型变为合成型)。合成型SMCs分泌基质金属蛋白酶(MMPs-2/9)降解ECM,同时巨噬细胞极化(M1型)加剧炎症,最终导致血管壁薄弱和破裂风险升高。

TGF-β的双重角色

促动脉瘤作用

  • 在Loeys-Dietz综合征患者中,TGFBR1/2突变导致血管异常和28%的脑动脉瘤发生率。
  • SPARC-TGF-β1-NOX4通路升高氧化应激,促进SMCs凋亡和ECM降解。

保护性作用

  • TGF-β1刺激胶原合成,抑制ECM降解,增强血管壁稳定性。
  • 动物模型中,TGF-β涂层弹簧圈可促进动脉瘤内纤维化和愈合。

治疗潜力与展望

靶向TGF-β的策略包括:

  1. 生物材料:TGF-β/VEGF涂层弹簧圈增强动脉瘤闭塞。
  2. 分子干预:抑制Ets-1或NF-κB可阻断TGF-β促炎效应。
  3. 天然蛋白:骨保护素(OPG)通过TGF-β1-Smad2/3激活SMCs增殖,稳定动脉瘤壁。

未来需开发区分动脉瘤形成与破裂阶段的诊断工具,并探索人源组织中的TGF-β精确机制,以优化治疗策略。

结语

TGF-β在脑动脉瘤中的复杂作用反映了其在血管生物学中的多效性。深入解析其信号网络将为SAH防治提供突破性靶点,但需平衡其促纤维化与抗炎效应的治疗窗口。

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