Молекулярные особенности действия гормонов на ангиогенез

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены данные о симбиотической взаимосвязи нервной и сосудистой систем, активное взаимодействие между которыми отражает основную проблематику развития серьезных неврологических расстройств.

Цель работы – установить более детальные представления о механизмах действия гормонов на локальное микроокружение эндотелиальных клеток в условиях ангиогенеза, а также выявить новейшие данные о молекулярных механизмах гормонов при патологических состояниях.

Изучена литература, включающая научные отечественные и иностранные публикации, которые были подготовлены преимущественно за последние пять лет. В качестве методологии исследования выступали контент-анализ первоисточников и научных результатов, полученных другими авторами. Использование таксономического и сравнительного анализа позволило исследовать и сопоставить виды и действие гормонов в зависимости от места их синтеза. Применение системно-структурного метода обеспечило построение схемы, отображающей влияние гормональных молекул на ангиогенез. Изучение как российских, так и зарубежных источников обеспечивает понимание основных молекулярных механизмов и факторов сосудистой системы. При этом зрелая сосудистая сеть является основой клеточного метаболизма. Прослеживается четкая координационная связь таких процессов эндотелия, как пролиферация, дифференцировка, миграция, адгезия матрикса и межклеточных сигнальных процессов. Рост сосудов – сложный и динамичный процесс, регулируемый про- и антиангиогенными факторами роста, молекулами адгезии, ферментами, факторами транскрипции, а также гормонами. Гормоны влияют на ангиогенез либо напрямую, воздействуя на эндотелиальные клетки, либо косвенно, регулируя действие проангиогенных факторов. Данный обзор предоставляет важную информацию, поскольку ангиогенез является одним из ключевых условий пролиферации, инвазии и метастазирования опухолевых клеток. Следовательно, антиангиогенное лечение является перспективной противоопухолевой стратегией, направленной на сосудистую оптимизацию. Сформулирован вывод о необходимости изучения и разработки эффективных и специфичных биомаркёров, реагирующих на поврежденную ангиогенную систему, с целью их возможного практического применения для фундаментальных исследований в области молекулярной нейробиологии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Тепляшина

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого»

Автор, ответственный за переписку.
Email: elenateplyashina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7544-3779

кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, старший научный сотрудникНИИ молекулярной медицины и патобиохимии

Россия, 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, зд. 1

Н. А. Малиновская

ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого»

Email: malinovskaya-na@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0033-3804

доктор медицинских наук, зав. кафедрой биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, старший научный сотрудникНИИ молекулярной медицины и патобиохимии

Россия, 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, зд. 1

Список литературы

  1. Ren B., Ramchandran R., Yang X. Molecular mechanisms and Signaling in Endothelial Cell Biology and Vascular Heterogeneity. Front. Cell Dev. Biol. 2021; 9; https://doi.org/10.3389/fcell.2021.821100.
  2. Pathak A., Pal Kumar A., Roy S. et al. Role of Angiogenesis and Its Biomarkers in Development of Targeted Tumor Therapies. Stem Cells International. 2024; https://doi.org/10.1155/2024/9077926.
  3. Crouch E., Joseph T., Marsan E., Huang E.J. Disentangling brain vasculature in neurogenesis and neurodegeneration using single-cell transcriptomics. Trends in Neuroscience. 2023; 46(7): 551–565.
  4. Wang G., Li Z., Wang G. et al. Advances in Engineered Nanoparticles for the Treatment of Ischemic Stroke by Enhancing Angiogenesis. International Journal of Nanomedicine. 2024; 4377–4409; https://doi.org/10.2147/IJN.S463333.
  5. Hatakeyama M., Ninomiya I., Kanazawa M. Angiogenesis and neuronal remodeling after ischemic stroke. Neural Regen Res. 2020; 15(1):16–19. doi: 10.4103/1673-5374.264442
  6. Королева Е.С., Алифирова В.М. Механизмы нейрогенеза и ангиогенеза при ишемическом инсульте: обзор литературы. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2021; 15(3): 62–71. [Koroleva E.S., Alifirova V.M. Mechanisms of neurogenesis and angiogenesis in ischaemic stroke: literature review. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2021; 15(3): 62–71. (In Russ.)]. doi: 10.54101/ACEN.2021.3.7.
  7. Cai R., Zhang X., Wang H., et al. Synthesis of potent antagonists of receptors for growth hormone-releasing hormone with antitumor and anti-inflammatory activity. Peptides. 2022; 150:170716. doi: 10.1016/j.peptides.2021.170716.
  8. Wang Y., Jamieson S., Perry J. Targeting growth hormone in cancer: future perspectives. Endocrine-Related Cancer. 2023; 30(9). DOI: https://doi.org/10.1530/ERC-23-0033.
  9. Shaker B.T., Ismail A.A., Salih R. et. al. The 14-Kilodalton Human Growth Hormone Fragment a Potent Inhibitor of Angiogenesis and Tumor Metastasis. Int J Mol Sci. 2023; 24(10): 8877. doi: 10.3390/ijms24108877.
  10. Escudero C.A., Herlitz K., Troncoso F. et al. Pro-angiogenic Role of Insulin: From Physiology to Pathology. Front Physiol. 2017; 8: 204.
  11. Gabal M.A., Alouch S.S., Alsultan B.S., et al. Insulin Receptor Isoforms and Insulin Growth Factor-like Receptors: Implication in Cell Signaling, Carcinogenesis and Chemoresistance. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24(19). 15006; https://doi.org/10.3390/ijms241915006.
  12. Gheibi S., Ghasemi A. Insulin secretion: The nitric oxide controversy. EXCLI J. 2020; 19: 1227–1245. doi: 10.17179/excli2020-2711.
  13. Bahadoran Z., Mirmiran P., Ghasemi A. Role of nitric oxide in insulin secretion and glucose metabolism. Trends Endoctine Metab. 2020; 31. 118–130.
  14. Nijhawans P., Behl T., Bhardwaj S. Angiogenesis in obesity. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2020. 126: 110103.
  15. Li Y., Liu Y., Liu S., et al. Diabetic vascular diseases: molecular mechanisms and therapeutic strategies. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2023. 152; https://doi.org/10.1038/s41392-023-01400-z.
  16. Fu J., Yu M.G., Li Q., et al. Insulins actions on vascular tissues: Physiological effects and pathophysiological contributions to vascular complications of diabetes. Molecular Metabolism. 2021; 52. 202236; https://doi.org/10.1016/j.molmet.2021.101236.
  17. Warmke N., Platt F., Brus A. et al. Pericyte Insulin Receptor Modulate Retinal Vascular Remodeling and Endothelial Angiopoietin Signaling. Endocrinology. 2021; 162(11): bqab182; doi: 10.1210/endocr/bqab182.
  18. Aldibbiat A.M. Insulin Signaling Via Retinal Pericytes, new insights and potential implications in diabetic retinopathy. Endocrinology. 2022. 163(1): bqab219; https://doi.org/10.1210/endocr/bqab219.
  19. Liu B., Zhou H., Zhang T. et al. Loss of endothelial glucocorticoid receptor promotes angiogenesis via upregulation of Wnt/β catenin pathway. Angiogenesis. 2022; 24: 631–645; https://doi.org/10.1007/s10456-021-09773-x.
  20. Liu B., Goodwin J.E. The Effect of Glucocorticoids on Angiogenesis in the Treatment of Solid Tumors. J Cell Signal. 2020; 1(3): 42–49.
  21. Zhou H., Mehta S., Srivastava S.P. et al. Endothelial cell–glucocorticoid receptor interactions and regulation of Wnt signaling. JCI insight. 2020; 5(3): e131384.
  22. Xu X., Mao W., Chen Q. et. al. Endostar, a modified recombinant human endostatin, suppresses angiogenesis through inhibition of Wnt/β-catenin signaling pathway. PloS one. 2014; 9(9): e107463.
  23. Birdsey G.M., Shah A.V., Dufton N. et al. The endothelial transcription factor ERG promotes vascular stability and growth through Wnt/β-catenin signaling. Developmental Cell. 2015; 32(1): 82–96.
  24. Olsen J.J., Pohl S.Ö., Deshmukh A. et. al. The role of Wnt signalling in angiogenesis. The Clinical Biochemist Reviews. 2017; 38(3): 131–142.
  25. Otsuka H., Abe M., Kobayashi H. Tne Effect of Aldosterone on Metabolic Systems. Int J Mol. Shi. 2023; 24(6): 5370. doi: 10.3390/ijms24065370.
  26. Lother A., Deng L., Huck M. et. al. Endothelial cell mineralocorticoid receptors oppose VEGF-induced gene expression and angiogenesis. J Endocrinol. 2019; 240(1): 15-26. doi: 10.1530/JOE-18-0494; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 30400069/.
  27. Zheng X.J., Liu Y., Zhang W.C. et. al. Mineralocorticoid receptor negatively regulates angiogenesis through repression of STAT3 activity in endothelial cells. J Pathol. 2019; 248(4): 438-451. doi: 10.1002/path.5269. https://pubmed.ncbi.nlm.nih. gov/30900255/.
  28. Zhou K., Xia J., Wang H. et. al. Estradiol regulates oxidative stress and angiogenesis of myocardial microvascular endothelial cells via the CDK1/CDK2 pathway. Heliyon. 2023; 9(3): e14305. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e14305.
  29. Bukato K., Kostrzewa T., Gammazza, A.M. et al. Endogenous estrogen metabolites as oxidative stress mediators and endometrial cancer biomarkers. Cell Commun Signal. 2024; 22(205); https://doi.org/10.1186/s12964-024-01583-0.
  30. Aryan L., Younessi D., Zargari M. et al. The role of estrogen receptors in cardiovascular disease. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(12). doi: 10.3390/ijms21124314.
  31. Han S., Zhao B., Pan X. et. al. Estrogen receptor variant ER-α36 is involved in estrogen neuroprotection against oxidative toxicity. Neuroscience. 2015; 3 (310): 224-41. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.09.024
  32. Shvetcov A., Ruitenberg M., Deleurue F. et al. The neuroprotective effects of estrogen and estrogenic compounds in spinal cord injury. Neurosciene & Biobehavioral Reviews. 2023; 146. 105074.
  33. Green P., Simpkins J. Neuroprotective effect of estrogens: potential mechanism of action. International Journal of Developmental Neuroscience. 2000; 18(4-5): 347–358.
  34. Prossnitz E., Barton M. The G protein-coupled oestrogen receptor GPER in health and disease: an update. Nature Reviews Endocrinology. 2023; 19: 407–424.
  35. Obeagu E., Njar V.E., Obeagu G. Infertility: Prevalence and Consequences. Reserch Gate. 2023; 10(7): 43–50.
  36. Enciso M., Aizpurua J., Rodrigues-Estrada B. The precise determination of the window of implantation significantly improves ART outcomes. Scientific Report. 2021; 11; 13420.
  37. Karizbodagh M.P., Rashidi B., Sahebkar A. et. al. Implantation Window and Angiogenesis. J Cell Biochem. 2017; 118(12): 4141–4151. doi: 10.1002/jcb.26088; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28436055/.
  38. Salmasi S., Sharifi M., Rashidi B. Ovarian stimulation and exogenous progesterone affect the endometrial miR-16-5p, VEGF protein expression, and angiogenesis. Microvasc Res. 2021; 133: 104074. doi: 10.1016/j.mvr.2020.104074. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32949576/.
  39. Ahmadpour D., Grange-Messent V. Involvement of Testosterone Signaling in the Integrity of the Neurovascular Unit in the Male: Review of Evidence, Contradictions and Hypothesis. Neuroendocrinology. 2021; 111(5). 403–420.
  40. Collignon A., Dion-Albert L., Menard C. Sex, hormones and cerebrovascular function: from development to disorder. Fluid and Barriers of the CNS. 2024; 21(2).
  41. Ghanem-Abi C., Robinson L.S., Zuloaga K.L. Androgens’ effects on cerebrovascular function in health and disease. Biol Sex Differ. 2020; 11(35). doi: 10.1186/s13293-020-00309-4.
  42. Popa M.A., Mihal C.M., Suica V.I. Dihydrotestosterone Augments the Angiogenic and Migratory Potential of Human Endothelial Progenitor Cells by an Androgen Receptor-Dependent Mechanism. Int J Mol Sci. 2024; 25(9). doi: 10.3390/ijms25094862.
  43. Abi-Ghanem C., Robison L.S., Zuloaga K.L. Androgens’ effects on cerebrovascular function in health and disease. Biol Sex Differ. 2020; 11: 35. doi: 10.1186/s13293-020-00309-4.
  44. Takov K., Wu J., Denver M. The role of androgen receptors in atherosclerosis. Molecular and Cellular Endocrinology. 2017; 465. doi: 10.1016/j.mce.2017.10.006.
  45. Bancos I. Return to Hormones and Endocrine Function. Endocrine Society. 2022.
  46. Gelen V., Şengül E., Kükürt A. Thyroid Hormones (T3 and T4) and Their Effects on the Cardiovascular System. Hyperthyroidism – Recent Updates. 2023. doi: 10.5772/intechopen.109623.
  47. Giammanco M., Liegro C.M., Schiera G., Di Liegro I. Genomic and Non-Genomic Mechanisms of Action of Thyroid Hormones and Their Catabolite 3.5-Diiodo-L-Thyronine in Mammals. Int J Mol Shi. 2020; 21(11): 4140. doi: 10.3390/ijms21114140.
  48. Zhang L., Cooper-Kuhn C.M., Kuhn H.G. et al. Stimulatory Effects of Thyroid Hormone on Brain Angiogenesis in vivo and in vitro. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2010 Feb; 30(2): 323–335. doi: 10.1038/jcbfm.2009.216.
  49. Бережанская С.Б., Лукьянова Е.А., Абдурагимова М.Х. Молекулярно-генетические предикторы эндотелиальной дисфункции и нарушений ангио- и нейрогенеза в перинатальном периоде (обзор литературы). Сибирское медицинское обозрение. 2021; 5: 14–23 [Berezhanskaya S.B., Lukyanova E.A., Abduragimova M.K. Molecular and genetic predictors of endothelial dysfunction and impairment of angio- and neurogenesis in the perinatal period. Siberian Medical Review. 2021; (5): 14–23. (In Russ.)]. doi: 10.20333/25000136-2021-5-14-23.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Схема, отображающая влияние гормональных молекул на ангиогенез (схема создана с использованием ресурса https://www.biorender.com/)

Скачать (254KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2024