病理学论文
在人体生理调节过程中，淋巴管具有调节组织液平衡、输送免疫细胞参与免疫应答、吸收膳食脂肪等的功能[1].淋巴管功能减弱时，会导致淋巴管水肿。而淋巴管生长异常时，与肥胖、高血压和炎症性疾病有关。在癌症发展过程中，肿瘤细胞能利用新生成的淋巴管把自身转移到局部淋巴结和继发肿瘤位点，而淋巴结存在转移的肿瘤细胞通常与癌症患者预后不良相关[2].本文将对淋巴管生成分子机制及相关疾病的最新研究进展作一综述。
1淋巴系统的功能
人体循环系统中，血液由左心室射出经主动脉及其各级分支流到达全身的毛细血管，在此与组织液进行物质交换，供给组织细胞氧和营养物质，运走二氧化碳和代谢产物，约90%的血液经各级静脉流回右心房，而剩余10%的血液经淋巴管返回血管系统。在组织细胞间隙，部分组织间隙液、生物大分子、细胞进入毛细淋巴管盲端形成淋巴液，然后沿淋巴管汇集，最后经右淋巴导管和胸导管返回血管系统，因此，淋巴管具有调节组织液平衡的作用，这也是淋巴系统最主要的功能[3].在健康的成年个体，淋巴系统每天把约1~2L的组织间隙液带回静脉，其中含有20~30g蛋白质。淋巴液经过淋巴结时，随淋巴液回流到达淋巴结的病原体、异物等有害成分被抗原提呈细胞（单核/巨噬细胞、树突状细胞等）摄取，加工后以免疫性肽的形式呈现于提呈细胞表面，最终被免疫活性细胞识别，启动特定的免疫反应，因此，淋巴系统在机体免疫应答过程中发挥十分重要的作用。此外，在小肠绒毛内毛细淋巴管能吸收膳食脂肪。
2淋巴管生成过程
淋巴管在哺乳动物胚胎早期开始发育。在人类，淋巴囊出现在6~7周龄的胚胎，而在小鼠，淋巴管的发育大约开始于胚胎形成后10d（embryon-ic day 10,E10）[4].淋巴管生成过程大致分为以下几个阶段：
1）淋巴管内皮细胞（lymphatic endo-thelial cells,LECs）的生成；2）LECs从主静脉的萌芽长出；3）初级淋巴囊的形成；4）初级淋巴囊与静脉的分离；5）初始淋巴管的重塑和成熟。见图1.
3淋巴管生成分子机制
3.1 LECs的生成
淋巴管起源于胚胎早期的静脉，存在于胚胎主静脉上的血管内皮细胞在内外环境影响下启动相关基 因，引 导 血 管 内 皮 细 胞 向LECs转 化[5].Nicenboim等[6]研究发现，斑马鱼主静脉背侧壁和腹侧壁的细胞是不同的，LECs从主静脉背侧壁萌芽生成，但这些细胞实际上起源于腹侧壁较早发育阶段的前体LECs.
Klotz等研究发现，小鼠心脏淋巴管LECs一部分起源于E9.5静脉，另一部分起源于其他部位，如卵黄囊。胚胎早期静脉LECs生成是脊椎动物淋巴管发育的一个重要过程。在LECs生成过程中，转录因子发挥至关重要的作用。同源异型盒转录因子（prospero-related homeobox domain 1,PROX1）在脊椎动物许多器官的发育过程中起调节作用，如视网膜、肾原基细胞、淋巴系统等。在小鼠E9.5期，PROX1首先表达于前静脉一侧的LECs前体细胞，随后这些细胞分化生成LECs,LECs经极化方式迁移形成初级淋巴囊。随着淋巴管发育的进行，PROX1在静脉的表达逐渐减少，最后只表达于淋巴管[2].Prox1基因敲除小鼠淋巴管生成显着减少，体征有明显的组织水肿。有趣的是，人们仍然能够观察到Prox1基因敲除小鼠胚胎内皮细胞从主静脉背侧壁萌芽长出，但它们只保留血管内皮细胞标志基因的表达，而不表达LECs标志基因，说明从主静脉背侧壁萌芽长出的内皮细胞不能分化生成LECs.这些研究揭示Prox1对于LECs的分化生成至关重要，而对于LECs从主静脉背侧壁萌芽长出、迁移的过程不起作用[2].性别决定区Y框18[SRY（sex determining region Y）-box 18,SOX18]是Sox转录因子F（SoxF）亚家族的一员。
Francois等[8]研究发现Prox1基因启动子区域包含SOX18结合位点，体内和体外实验显示SOX18绑定到Prox1基因启动子的结合位点对于LECs的生成至关重要。基因敲除SOX18结合位点或显性负性突变纯合子Sox18基因能引起Prox1基因表达缺失，可导致小鼠胚胎致死或组织水肿[8].而杂合子Sox18基因突变不能引起Prox1基因表达缺失，进一步研究发现杂合子Sox18基因突变后，SOX18功能缺失，LECs前体细胞内SoxF亚家族的SOX7和SOX17表达显着上调，启动Prox1基因重新表达。在人类，Sox18基因突变可引起毛发稀少-淋巴水肿-毛细血管扩张综合征（Hypotri-ochosis-Lymphedema-Telangiectasia,HLT）[9],人类Sox18基因突变通常由显性负性作用引起，因此，Sox18基因在淋巴管生成过程中发挥十分重要的作用。此外，Sox17基因突变与人类原发性淋巴水肿相关。有趣的是，在LECs诱导生成的过程中，Sox18不只表达于静脉内皮细胞，还表达于动脉内皮细胞。与Prox1相比，Sox18在淋巴管生成胚胎后期不再表达，表明Sox18可能对正在进行的LECs分化没有进一步的作用。目前，关于调节Sox18表 达 的 分 子 机 制 研 究 较 少。
Yong Deng等[10]研究发现小鼠E9.5期蛋白激酶A（PKA）、蛋白激酶B（PKB/AKT）或其他激酶可以通过磷酸化腺苷酸核糖基化作用因子1（ADP-ribosylationfactor 1,RAF1）259位点丝氨酸（Ser259）激活胞外信号调控激酶（extracellular signal-regulated ki-nas,ERK），随 后Sox18和Prox1被 激 活，SOX18+/PROX1+LECs前体细胞从主静脉腹侧壁迁移到背侧壁，在E11.5期SOX18+/PROX1+LECs从主静脉背侧壁萌芽生成，并在E14.5期形成初级淋巴囊。相对于小鼠，斑马鱼LECs的分化生成过程有所不同。
Andreas van Impel等[11]研究发现Sox18、Prox1和鸡卵清蛋白上游转录因子II（chicken ovalbumin upstream transcription fac-tor II,Coup-TFII）在斑马鱼LECs的分化生成过程中并不是必不可少的，分别基因敲除Prox1、基因突变Coup-TFII和基因敲除Sox18对LECs的分化生成的影响不大，也就是说诱导斑马鱼LECs的分化 生 成 存 在 其 他 的 信 号 通 路。Nicenboim等[6]研究发现Wnt-β-catenin-TCF/LEF（Wnt得名于果蝇中wingless基因；β-catenin指β-链蛋白；TCF/LEF指T细胞因子/淋巴增强因子）是诱导斑马鱼LECs的分化生成的信号通路。
Coup-TFII是一种多功能孤儿核受体。Coup-TFII在静脉内的表达始于E8.5期，在LECs内不同时期都有表 达。Coup-TFII基 因 敲 除 实 验 显 示，Coup-TFII基因的敲除可导致静脉细胞内标志基因表达缺失，胚胎期应生成的静脉反而具有动脉的特征，同时LECs前体细胞生成受到抑制[2].Srinivasan等[12]
研究发现Coup-TFII能够直接结合到Prox1上。进一 步 研 究 发 现Coup-TFII和Prox1都 是LECs特异性标志物，Coup-TFII在LECs分化生成和成长过程中对于Prox1启动和稳定表达至关重要。淋巴管透明质酸受体-1（lymphatic vesselhyaluronan receptor-1,LYVE-1）是一种广泛应用的LECs特异性标志物[4].在小鼠E9期，LYVE-1以极性的方式表达于静脉内皮。在人类成人淋巴管中，LYVE-1表达显着减少，但在毛细淋巴管中保持较高的表达。然而，小鼠LYVE-1基因敲除实验显示LYVE-1对于正常淋巴管的发育过程中并不是必不可少的[13].
3.2 LECs从主静脉的萌芽长出与初级淋巴囊的形成
血管内皮生长因子受体3（vascular endotheli-al growth factor receptor-3,VEGFR-3）为膜型酪氨酸激 酶 受 体，其 配 体 为 血 管 内 皮 生 长 因 子C（VEGF-C）和D（VEGF-D）。小鼠E11.5期VEG-FR-3在血管中的表达显着降低，而在LECs前体细胞的表达依然很高。此时，LECs前体细胞开始表达神经纤毛蛋白-2（neuropilin-2,NRP2或NP-2）。
NP-2能提高VEGFR-3对VEGF-C的反应敏感性。这些信号促进LECs从主静脉的萌芽长出并形成初级淋巴囊。杂合子VEGF-C基因突变小鼠表现 出 严 重 的 淋 巴 管 发 育 不 全，而 基 因 敲 除VEGF-D对淋巴管生成没有影响。
VEGF-C基因敲除实验显示，LECs能够在胚胎主静脉分化生成但不能从主静脉背侧壁萌芽长出、迁移形成初级淋巴囊。因此，VEGF-C在LECs从主静脉萌芽长出的过程中起到非常重要的作用（见图1B）。高表达可溶性VEGFR-3转基因小鼠从E14.5期开始表现出 严 重 的 淋 巴 管 发 育 不 全，说 明VEGF-C/VEGFR-3信号在初级淋巴囊形成过程中起到关键作用（见图1C）。成纤维细胞生长因子2（fibro-blast growth factor 2,FGF-2）、胰岛素生长因子1（insulin-likegrowth factor 1,IGF-1）、IGF-2、肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor,HGF）、内皮素-1（endothelin-1,ET-1）等生长因子也能促进淋巴管生成，但研究发现这些生长因子对淋巴管生成不是 直接 起作用，而是 通 过 激 活VEGF-C或VEGF-D发挥作用[13].胶质和钙结合EGF区域1（collagen and calcium-binding EGF domain 1,Ccbe1）基因编码胶质和钙结合EGF区域1蛋白，在淋巴管生成过程中起调节作用。斑马鱼Ccbe1基因靶向沉默实验显示LECs不能从主静脉背侧壁萌芽长出、迁移形成初级淋巴囊，同时表现出严重的淋巴管发育不全。在脊椎动物体节中胚层，Ccbe1的表达与VEGF-C表达重叠，说明两者的信号通路有联系。目前，关于Ccbe1与VEGF-C信号通路之间联系机制研究较少，需进一步深入研究。