عملکرد متمایز VEGF در تکوین استخوان و هموستاز

فاکتور رشد اندوتلیال عروقی- (A ( VEGF یک تنظیم کننده کلیدی رگزایی فیزیولوژیکی در طول تکوین ، رشد پس از تولد و هموستاز است . به خوبی مشخص شده که VEGF برای اتصال موثر رگ زایی به استخوان سازی درون غضروفی و درون غشایی طی تکوین اسکلت مورد نیاز است. با این حال، نقش VEGF در تنظیم تمایز و یا عملکرد سلول های اسکلتی مانند سلولهای غضروفی، استئوبلاست ها و استئوکلاست ها کمتر شناخته شده می باشد. دراین مقاله، ما برخی از این عملکردها را مورد بحث قرار می دهیم. درطول تکوین اولیه اسکلت، VEGF برای بقای سلولهای غضروفی در مناطق کم اکسیژن مدل های غضروفی استخوان های آینده ، عروق زایی استخوان های در حال تکوین و تکثیر و تمایز سلول های استخوانی مهم است. پس از تولد ، VEGF مشتق ازاستئوبلاست برای حفظ هموستاز استخوان بوسیله تحریک تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی به استئوبلاست ها و مهار تمایز آنها به سلولهای چربی بسیار مهم است. داده های اخیر نشان می دهد که این اثرات VEGF در سرنوشت استخوان زایی / چربی زایی سلول های بنیادی بر پایه یک مکانیسم درون سلولی ( intracrine ) است. در مقابل، VEGF مشتق ازاستئوبلاست همچنین برای تحریک تمایز مونوسیتها به استئوکلاست ها توسط یک مکانیسم پاراکرین نقش دارد. موش های دارای سلول های استئوبلاستی فاقد VEGF ،تحلیل وابسته به سن توده استخوانی و افزایش چربی مغز استخوان را نشان می دهند. این تغییرات شبیه به تغییرات مرتبط با پوکی استخوان درانسان است. بنابراین، درک بهترمکانیسم های داخل سلولی که بواسطه آن، VEGF تمایز استخوان زایی و چربی زایی را تنظیم می کند ممکن است به شناسایی اهداف جدید درمانی برای جلوگیری از تحلیل استخوان دراستئوپرز کمک کند.

Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2014 Apr 4.

Distinct VEGF Functions During Bone Development and Homeostasis.

Liu Y¹, Olsen BR.

Abstract

Vascular endothelial growth factor-A (VEGF) is a key regulator of physiological hemangiogenesis during development, postnatal growth, and homeostasis. It is well known that VEGF is required for effective coupling of angiogenesis to endochondral and membranous bone formation during skeletal development. However, less well known are the roles of VEGF in regulating the differentiation and/or functions of skeletal cells such as chondrocytes, osteoblasts, and osteoclasts. In this review, we discuss some of these functions. During early skeletal development, VEGF is important for the survival of chondrocytes in the hypoxic regions of the cartilage models of future bones, the vascularization of developing bones and proliferation and differentiation of osteoblastic cells. Postnatally, osteoblast-derived VEGF is critical for maintaining bone homeostasis by stimulating the differentiation of mesenchymal stem cells to osteoblasts and repressing their differentiation to adipocytes. Recent data indicate that these effects of VEGF on osteogenic/adipogenic stem cell fates are based on an intracellular (intracrine) mechanism. In contrast, osteoblast-derived VEGF is also known to stimulate the differentiation of monocytes to osteoclasts by a paracrine mechanism. Mice with VEGF-deficient osteoblastic lineage cells exhibit age-dependent loss of bone mass and an increase in bone marrow fat. These changes are similar to the changes associated with osteoporosis in humans. Thus, a better understanding of the intracellular mechanisms by which VEGF regulates osteoblastic and adipogenic differentiation may lead to the identification of new targets for therapies to prevent osteoporotic bone loss.

PMID: 24699630