Thy-1在血管增生中的角色之探討

血管增生代表在原先既有的血管中延伸生長出新血管的過程。正常生理的情況下，血管增生發生在黃體的形成、胎兒發育及組織修復等的過程中。然而不正常的血管新生在許多病理狀態下也扮演著重要的角色，如：慢性發炎、腫瘤生長以及腫瘤的生長與轉移等。我們實驗室在1998年發現，在特定環境下的正常生理性血管增生及病理性血管增生中，其微血管內皮層都有Thy-1蛋白的表現，且進一步推測Thy-1蛋白可能是血管增生的一個指標。然而， Thy-1在血管增生過程所扮演的角色及其在血管內皮細胞中的表現是如何被調控的，目前還並不清楚。在本篇論文中，我們發現在利用Thy-1 siRNA調降內生性Thy-1的基因表現後，會促進人類臍靜脈內皮細胞 (HUVEC) 的遷移能力。然而，我們利用介白素1β或是巴豆醇-12-十四烷酸酯-13-乙酸酯 (PMA) 刺激HUVEC細胞後，發現Thy-1的蛋白表現量上升，且細胞遷移被抑制了。而這個現象無法在已被Thy-1 siRNA調降Thy-1基因表現的HUVEC細胞中觀察到。此外，在血管內皮細胞過度表現Thy-1則會降低內皮細胞之RhoA及Rac1蛋白活性，並且會抑制內皮細胞的貼附、遷移以及血管管腔的形成；然而此時若給予細胞持續性活化的RhoA蛋白後，原本受到抑制的現象則消失了。另一方面，若事先給予內皮細胞RhoA訊息傳遞路徑的下游蛋白ROCK的抑制劑 (Y27632)，則原本因為內皮細胞表現持續性活化的RhoA蛋白而恢復的細胞遷移能力及血管管腔形成則又再次受到抑制。以上結果顯示，Thy-1主要透過抑制RhoA活性來抑制細胞遷移以及血管管腔形成。此外，在探討Thy-1基因1表現的調控分子機制方面，我們利用PMA當作刺激劑來引發Thy-1在內皮細胞的表現。我們的實驗結果顯示，當細胞分別給予PMA刺激14-18或20-28小時後，可以分別觀察到Thy-1 mRNA表現量及蛋白量上升的情形。PMA也同樣可以刺激Thy-1基因啟動子的活性。接著，我們發現PMA可以促進PKC-δ從細胞質轉位至細胞膜、Syk蛋白的活化、NF-κB蛋白從細胞質轉位至細胞核以及p65結合至Thy-1基因的啟動子上。另外，當我們利用PMA給予細胞24小時刺激來促進Thy-1表現後，再額外給予8小時PMA的刺激，血管管腔形成以及內皮細胞的遷移則被抑制了；若事先給予PKC-δ抑制劑 (Röttlerin) 後，則此抑制的情形減緩了。然而給予PKC-α/β的抑制劑 (Gö6976) 則對此抑制現象沒有影響。此外，若將血管內皮細胞前處理Syk的抑制劑 (Bay 61-3606) 或是NF-κB的抑制劑 (Bay 11-7082) 時，PMA誘導Thy-1蛋白量上升及抑制細胞遷移的現象則消失了。在斑馬魚的動物模式實驗中，我們也觀察到，PMA可以透過PKC-δ所調控的訊息傳遞路徑來抑制血管新生的現象。出乎意料的是，將HUVEC細胞給予PMA短時間 (8-10小時) 的刺激時，PMA可以促進細胞遷移的現象，且此促進作用與PMA的濃度(10-40 ng/mL)成正相關；然而若內皮細胞事先過度表現Thy-1蛋白，則不見此促進作用。綜合以上實驗結果，我們發現，Thy-1抑制細胞遷移的機制可能是透過抑制RhoA蛋白所調控的訊息傳遞路徑。此外，我們推測，PMA的刺激一開始為促進內皮細胞的遷移，而接著透過活化PKC-δ/Syk/NF-κB的訊息傳遞路徑來促進Thy-1表現，因而轉為抑制細胞遷移的能力。而我們也推測，Thy-1在血管增生的過程中，可能扮演著終止血管增生的角色。在本篇論文中，我們揭示了Thy-1在內皮細胞行為中的全新角色。