3讨论
随着科学的飞速发展,各学科不断融合,近年来,信息学在生命科学中的运用极大地推进了人们对机体的认识,其中冗余性的研究尤为引人注目。ROP新生血管的形成是一个复杂的过程,当前的研究已经发现有很多生长因子参与其中,对这些生长因子的单个作用研究很多,但对它们之间的作用机制研究甚少,我们从临床观察到抑制单个或数个生长因子无法抑制ROP新生血管的形成,由此推测这些生长因子之间可能具有相互代偿作用,被抑制因子的功能被其它因子所代偿,即具有冗余性,我们对此进行了初步的探索。冗余就是重复的意思,而功能冗余性是指机体具有重复/后备的功能,当一线失败,后备即时代偿这一功能[6],对于简单的系统,冗余性很少,而对于人体这种复杂巨系统,具有冗余性是非常关键的,尽管冗余性不符合机体的最优化和节约原则,但在机体处于内外复杂的情况下,冗余性能通过后备功能的代偿作用,不致因小的局部功能缺陷而导致整个机体的崩溃,具有非常重要的作用。而认识这一点对我们整体理解和认识ROP新生血管的形成和各生长因子的作用机制具有重要意义。基于这一点,我们以发挥中心作用的VEGF为切入点,研究TGFβ对VEGF的冗余性,TGFβ同VEGF一样,在ROP中发挥重要作用[7,8],但它对新生血管的作用比VEGF更为复杂,具有双向性,在前面的研究中我们对此问题进行了探索和阐明[9,10],因此选择它与VEGF进行研究。从我们的结果发现:缺氧的HRCECs, 当VEGF表达增高, TGFβ的表达下调,而当VEGF的表达下调时, TGFβ的表达增高,这一机制在一定程度上发挥代偿VEGF的作用,当因各种原因导致VEGF表达下降,TGFβ能部分代偿VEGF的作用,这一结果能解释临床现象,当我们抑制VEGF来治疗ROP新生血管,但机体通过增高其它生长因子的表达代偿这部分作用,使我们的治疗效果减弱或失效,因此,抑制一种生长因子无法完全抑制ROP新生血管。这一结果证实了我们的猜测。当然,本文只是间接说明TGFβ部分代偿VEGF的作用,就这一问题我们将做进一步的研究加以阐明,而且VEGF影响的因子众多,我们也正在进行研究。
冗余性也给我们的进一步研究带来启示:我们在整体研究这些生长因子时,可以利用它们的冗余性简化研究内容,选取VEGF等发挥重要作用的因子代表生长因子对新生血管的作用展开研究。这一结果为我们进一步研究奠定基础。
【参考文献】 1 Pieh C, Agostini H, Buschbeck C, et al. VEGFR1, VEGFR2 and Tie2 levels in plasma of premature infants: relationship to retinopathy of prematurity. Br J Ophthalmol 2008;92(5):689693
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3 Fleck BW, McIntosh N. Pathogenesis of retinopathy of prematurity and possible preventive strategies. Early Hum Dev 2008;84(2):8388
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5 Li B, Tang SB, Hu J, et al. Protective effects of transcription factor HESR1 on retinal vasculature. Microvasc Res 2006;72(3):146152
6吴克复,马小彤,宋玉华.细胞的功能冗余性及其意义.生物化学与生物物理进展 2004;31:10541057
7 Csak K, Szabo V, Szabo A, et al. Pathogenesis and genetic basis for retinopathy of prematurity. Front Biosci 2006;11:908920
8 Villegas Becerril E, Gonzalez Fernández R, Fernández Molina F, et al. Growth factor levels and ROP. Ophthalmology 2005;112(12):2238
9李斌,唐仕波,林少芬,等. ALK1TGFβALK5:平衡与混沌.广州医药2005;36:14
10 Li B, Yin W, Hong X, et al. Remodeling Retinal Neovascularization by ALK1 Gene Transfection in vitro. Invest Vis Sci Ophthalmol 2008;49(10):45534560
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