血管新生 血管形成は、 内皮細胞 の新規 産生によって起こる血管 形成の過程である。[ 3 ] これは血管ネットワーク形成の最初の段階であり、 血管新生 がそれに続く。[ 4 ] [ 5 ]
これは、特に胚の初期発生における血管の形成です。血管は、内皮前駆細胞と呼ばれる特殊な細胞から形成され始めます。このプロセスは主に胚発生中に起こりますが、体が損傷した血管を修復したり、怪我の後に新しい血管を成長させたりする必要がある場合、成人でも起こることがあります。[ 6 ]
血管新生は、発生3週目に卵黄嚢の中胚葉 に初めて発生する血島 に新しい血管が形成されることであり、その時点では既存の血管は存在しません。[ 7 ] [ 8 ] 例えば、単層 の内皮細胞が芽を出して 毛細血管 を形成し始めると、血管新生が起こっています。一方、血管新生は、内皮前駆細胞(血管芽細胞 )が局所的なシグナル(成長因子や細胞外マトリックスなど)に反応して移動および分化し、新しい血管を形成することです。これらの血管樹は、その後、血管新生によって剪定され、拡張されます。
血管新生は、成人においても循環する内皮前駆細胞 (幹細胞由来)から生じることがあります。これらの細胞は、程度は様々ですが、新生血管形成に寄与することができます。成人において血管新生が起こる例としては、以下のようなものがあります。
血管新生 これは、既存の血管から新しい血管が形成されるプロセスです。これは、体が組織を修復する必要がある場合や、傷を治す必要がある場合に自然に起こります。血管内皮増殖因子(VEGF)などの成長因子からのシグナルによって促進され、新しい血管の形成を促します。しかし、このプロセスは、腫瘍形成において時折うまくいかず、腫瘍が独自の血液供給を作り出し、大きくなることを可能にし、癌などの病気につながる可能性があります。[ 10 ]
血管新生は、発生と成長において見られる最も一般的な新生血管形成であり、生理的プロセスと病理的プロセスの両方にとって重要である。[ 11 ] 血管新生は、既存の血管から新しい血管が形成されることによって起こる。これは、毛細血管後細静脈から新しい毛細血管が芽生えることによって起こり、複数のステップの正確な調整と、複数の細胞タイプの参加とコミュニケーションが必要となる。この複雑なプロセスは、局所的な組織の虚血または低酸素に反応して開始され、VEGF やHIF-1などの血管新生因子の放出につながる。これにより、血管拡張と血管透過性の増加が起こり、 芽生え血管新生 または腸重積血管新生 につながる。[ 2 ]
動脈形成 これは、より小さく効率の悪い血管が拡張して完全に機能する動脈になるプロセスです。これは通常、運動中や血管が詰まったときなど、体内の需要が増加したときに起こります。これにより、組織に十分な血液と酸素が供給されることが保証されます。[ 12 ]
動脈形成とは、既存の血管系が血流に関連したリモデリングを起こして側副動脈を形成する過程である。これは虚血性血管疾患や需要の増加(例えば運動トレーニング)に応じて起こる。動脈形成は、せん断応力や血流などの非特異的な因子によって誘発される。[ 2 ]
リンパ管新生 このプロセスは血管新生に似ていますが、余分な体液を排出して感染症と闘うために不可欠なリンパ管の形成を伴います。このプロセスは、炎症や癌の転移などの状態にも重要です。[ 13 ]
医学への応用
眼疾患
角膜新生血管 角膜新生血管は、角膜輪部から角膜に新しい血管が侵入する状態です。これは、角膜の透明性を維持する血管新生因子と抗血管新生因子のバランスが崩れたときに引き起こされます。未熟な新生血管は、持続的な炎症や瘢痕形成、角膜組織への脂質の滲出、角膜の透明性の低下を引き起こし、視力に影響を与える可能性があります。[ 19 ]
未熟児網膜症 未熟児網膜症は、未熟児に発生する疾患です。未熟児では、網膜の血管形成が完全に完了していません。正常な子宮内で の血管形成が継続するのではなく、網膜の血管形成が阻害され、血管のある領域と血管のない領域の間で血管が異常に増殖します。これらの血管は異常な方法で成長し、硝子体液に侵入して出血したり、新生児の網膜剥離を引き起こしたりする可能性があります。[ 20 ]
糖尿病網膜症 糖尿病網膜症は、糖尿病患者にみられる眼疾患で、網膜血管の脆弱化を招きます。初期の非増殖期は、血管からの漏出が特徴です。時間の経過とともに血管の損傷が修復されるにつれて、最終的には閉塞し、増殖性糖尿病網膜症へと進行します。閉塞した毛細血管は虚血性 網膜領域を形成し、血管新生成長因子の放出を引き起こします。これらの成長因子は、既存の網膜細静脈から新しい血管の増殖を刺激します。糖尿病網膜症は、働き盛りの成人の失明の主な原因です。[ 20 ] [ 21 ]
65歳以上の人では、加齢黄斑変性が重度の視力低下の主な原因です。加齢黄斑変性のサブタイプである滲出型黄斑変性は、脈絡膜血管系から発生し網膜下腔に伸びる新しい血管の形成を特徴とします。[ 20 ]
心血管疾患 心血管疾患は世界における主要な死因である。[ 23 ] 虚血性心疾患は、冠動脈の狭窄や閉塞が生じ、心臓組織への血流が減少することで発症する。したがって、虚血性心臓組織の血管新生を誘導することは治療の可能性を秘めている。[ 24 ] [ 25 ]
傷の治癒 血管新生は、組織修復に必要な酸素と栄養素を供給するため、創傷治癒に不可欠です。[ 33 ] 血管新生は、創傷周辺の血管密度を一時的に増加させ、治癒プロセスを促進します。[ 33 ]
血管内皮増殖因子 (VEGF)はこの過程における重要な血管新生促進因子であり、皮膚における血管形成と血管新生の両方を刺激します。[ 33 ] 血管新生の障害は、糖尿病 などの疾患に見られるように、創傷治癒の遅延につながる可能性があります。糖尿病では、慢性創傷において活性VEGFレベルの低下がしばしば認められます。特に難治性創傷において、治癒を促進するために血管新生の治療的刺激が研究されています。[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]
参考文献 ↑ Neely, Kimberly A.; Gardner, Thomas W. (1998-09-01). "眼血管新生" . The American Journal of Pathology . 153 (3): 665– 670. doi : 10.1016/S0002-9440(10)65607-6 . ISSN 0002-9440 . PMC 1852998 . PMID 9736014 . 1 2 3 Marín-García, José (2007). "11: 心臓血管新生: 血管形成、動脈形成、および血管形成". ポストゲノム心臓病学 (第 1 版). Academic Press. doi : 10.1016/B978-0-12-373698-7.X5000-1 . ISBN 978-0-12-373698-7 。↑ ジョン・S・ペン(2008)。 網膜および脈絡膜血管新生 。 スプリンガー。p. 119。ISBN 978-1-4020-6779-2 。↑ Patan, S (2004). "血管新生と血管形成". 脳腫瘍における血管新生 . Cancer Treatment and Research. Vol. 117. pp. 3–32 . doi : 10.1007/978-1-4419-8871-3_1 . ISBN 978-1-4613-4699-9 PMID 15015550 ↑ ドーランド図解医学辞典 (第32 版)。Saunders/Elsevier。2011年5月2日。p . 84。ISBN 9781416062578 。↑ 浅原隆之;室原豊明;サリバン、アリソン。シルバー、マーシー。ファン・デル・ゼー、リアン。リー、トン。ヴィッツェンビヒラー、ベルンハルト。ジーナ・シャッテマン。イズナー、ジェフリー M. (1997-02-14)。 「血管新生のための推定前駆内皮細胞の単離」 。 科学 。 275 (5302): 964–966 。 土井 : 10.1126/science.275.5302.964 。 ISSN 0036-8075 。 PMID 9020076 。 ↑ Sadler, TW (2011). Medical Embryology, 12th . LWW. p. 75. ↑ 「内胚葉 -- 発生生物学 -- NCBI Bookshelf」 。 2010年4月7日 取得 。 ↑ Laschke, MW; Giebels, C.; Menger, MD (2011). "血管新生:子宮内膜症パズルの新たなピース" . Human Reproduction Update . 17 (5): 628– 636. doi : 10.1093/humupd/dmr023 . PMID 21586449 . ↑ Carmeliet, Peter (2005 年 12 月). "生命、疾患、医学における血管新生" . Nature . 438 (7070): 932– 936. Bibcode : 2005Natur.438..932C . doi : 10.1038/nature04478 . ISSN 0028-0836 . PMID 16355210 . ↑ Dudley, AC & Griffioen, AW、「病理的血管新生:メカニズムと治療戦略」、Angiogenesis、2023年。doi : 10.1007/s10456-023-09876-7 ↑ Cai, Weijun; Schaper, Wolfgang (2008-08-01). "動脈形成のメカニズム" . Acta Biochimica et Biophysica Sinica . 40 (8): 681– 692. doi : 10.1093/abbs/40.8.681 . ISSN 1672-9145 . PMID 18685784 . ↑ Alitalo, Kari; Tammela, Tuomas; Petrova, Tatiana V. (2005-12-14). "Lymphangiogenesis in development and human disease" . Nature . 438 (7070): 946–953 . Bibcode : 2005Natur.438..946A . doi : 10.1038/nature04480 . ISSN 0028-0836 . PMID 16355212 . ↑ ロペス・コエリョ、フィリパ。マーティンズ、フィリパ。ペレイラ、ソフィア A.セルパ、ジャシンタ (2021-04-05)。 「抗血管新生療法:現在の課題と将来の展望」 。 国際分子科学ジャーナル 。 22 (7): 3765. 土井 : 10.3390/ijms22073765 。 ISSN 1422-0067 。 PMC 8038573 。 PMID 33916438 。 ↑ Samant, Rajeev S.; Shevde, Lalita A. (2011-03-07). "Recent Advances in Anti-Angiogenic Therapy of Cancer" . Oncotarget . 2 (3): 122– 134. doi : 10.18632/oncotarget.234 . ISSN 1949-2553 . PMC 3260813 . PMID 21399234 . ↑ 「血管新生阻害剤 - NCI」 。www.cancer.gov 。 2018年5月1日。 2025年4月2日 取得 。 ↑ Saman, Harman; Raza, Syed Shadab; Uddin, Shahab; Rasul, Kakil (2020-05-06). "Inducing Angiogenesis, a Key Step in Cancer Vascularization and Treatment Approaches" . Cancers . 12 (5): 1172. doi : 10.3390/cancers12051172 . ISSN 2072-6694 . PMC 7281705 . PMID 32384792 . ↑ Ferrara, Napoleone; Kerbel, Robert S. (2005 年 12 月). "血管新生を治療標的とする" . Nature . 438 (7070): 967–974 . Bibcode : 2005Natur.438..967F . doi : 10.1038/nature04483 . ISSN 0028-0836 . PMID 16355214 . ↑ Chiang, Homer H.; Hemmati, Houman D. (2013 年 10 月). Scott, Ingrid U.; Fekrat, Sharon (編). "角膜新生血管の治療" . EyeNet Magazine . American Academy of Ophthalmology: 35–6 . 2020 年 7 月 14 日 取得 . 1 2 3 Neely, Kimberly A.; Gardner, Thomas W. (1998 年 9 月)。 「 眼の新生血管形成:複雑な相互作用の解明」 。The American Journal of Pathology。153 ( 3) 。Elsevier Inc.: 665–670。doi : 10.1016/S0002-9440(10 ) 65607-6。PMC 1852998。PMID 9736014。2020 年 7 月 14 日 取得 。 ↑ Suh, DY (2000-07-01). 「血管新生とその臨床応用を理解する」. Annals of Clinical and Laboratory Science . 30 (3): 227–238 . ISSN 0091-7370 . PMID 10945562 . ↑ Reddy U、Krzystolik M (2006)。 「 新生血管性加齢黄斑変性に対するインターフェロンαによる抗血管新生療法」 。Cochrane Database Syst Rev ( 1 ) CD005138。doi : 10.1002/14651858.CD005138.pub2。PMC 12276864。PMID 16437522 。 ↑ 「心血管疾患(CVD)」 。世界保健機関。2017年5月17日。 2020年 7月14日 取得 。 ↑ Lassaletta, Antonio D.; Chu, Louis M.; Sellke, Frank W. (2011年11月)「冠動脈疾患に対する治療的血管新生:現状と将来展望」 Basic Research in Cardiology . 106 (6): 897–909 . doi : 10.1007/s00395-011-0200-1 . PMID 21713563. S2CID 28038901 . ↑ Johnson, Takerra; Zhao, Lina; Manuel, Gygeria; Taylor, Herman; Liu, Dong (2019年2月7日). "虚血性心疾患に対する治療的血管新生へのアプローチ" . Journal of Molecular Medicine . 97 (2): 141– 151. doi : 10.1007/s00109-018-1729-3 . PMC 6417498 . PMID 30554258 . 1 2 カマレ、キャロライン。ピュセル、メラニー。ネグル・サルヴェール、アンヌ。ロバート・サルベイル (2017-08-01)。 「アテローム性動脈硬化プラークにおける血管新生」 。 レドックス生物学 。 12 : 18–34 。 土井 : 10.1016/j.redox.2017.01.007 。 ISSN 2213-2317 。 PMC 5312547 。 PMID 28212521 。 ↑ Finn, Aloke V.; Jain, Rakesh K. (2010-01-01). "冠動脈プラーク新生血管形成と出血" . JACC: Cardiovascular Imaging . 3 (1): 41– 44. doi : 10.1016/j.jcmg.2009.11.001 . PMC 2842010 . PMID 20129529 . ↑ Li, Na; Rignault-Clerc, Stephanie; Bielmann, Christelle; Bon-Mathier, Anne-Charlotte; Déglise, Tamara; Carboni, Alexia; Ducrest, Mégane; Rosenblatt-Velin, Nathalie (2020-11-27). "脳性ナトリウム利尿ペプチドによる内皮細胞およびWT1+心外膜細胞の刺激を用いた心筋梗塞後の心臓血管新生の増加" . eLife . 9 e61050. doi : 10.7554/eLife.61050 . ISSN 2050-084X . PMC 7695454 . PMID 33245046 . ↑ Niu, Hong; Liu, Zhongting; Guan, Ya; Dang, Yu; Guan, Jianjun (2023-08-04). "Abstract P2133: 急性心筋梗塞後の心臓細胞外マトリックスの保存と血管新生" . Circulation Research . 133 (Suppl_1): AP2133. doi : 10.1161/res.133.suppl_1.P2133 . ↑ Liu, Jialing; Wang, Yongting; Akamatsu, Yosuke; Lee, Chih Cheng; Stetler, R. Anne; Lawton, Michael T.; Yang, Guo-Yuan (2014-04-01). "虚血性脳卒中後の血管リモデリング:メカニズムと治療の可能性" . Progress in Neurobiology . 115 : 138– 156. doi : 10.1016/j.pneurobio.2013.11.004 . ISSN 1873-5118 . PMC 4295834 . PMID 24291532 . ↑ Freitas-Andrade, Moises; Raman-Nair, Joanna; Lacoste, Baptiste (2020-08-07). "脳卒中後の脳血管の構造的および機能的リモデリング" . Frontiers in Physiology . 11 948. doi : 10.3389/fphys.2020.00948 . ISSN 1664-042X . PMC 7433746 . PMID 32848875 . ↑ 朱、華。張永剛。チョン、イー。そう、インゼ。胡、信耀。グー、リジュアン。シオン、シャオシン(2021-04-21)。 「虚血性脳卒中における炎症媒介血管新生」 。 細胞神経科学のフロンティア 。 15 652647.doi : 10.3389/ fnsel.2021.652647 。 ISSN 1662-5102 。 PMC 8096981 。 PMID 33967696 。 1 2 3 Johnson, Kelly E.; Wilgus, Traci A. (2014-10-01). "皮膚創傷治癒の調節における血管内皮増殖因子と血管新生" . Advances in Wound Care . 3 (10): 647– 661. doi : 10.1089/wound.2013.0517 . ISSN 2162-1918 . PMC 4183920 . PMID 25302139 . ↑ Huang, Kang; Mi, Bobin; Xiong, Yuan; Fu, Zicai; Zhou, Wenyun; Liu, Wanjun; Liu, Guohui; Dai, Guandong (2025-01-01). "糖尿病性創傷治癒における血管新生:メカニズムから治療機会まで" . Burns & Trauma . 13 tkae052. doi : 10.1093/burnst/tkae052 . ISSN 2321-3876 . PMC 11802347 . PMID 39927093 . ↑ 秋田貞則 (2019-12-15). "創傷修復と再生:メカニズム、シグナル伝達" . International Journal of Molecular Sciences . 20 (24): 6328. doi : 10.3390/ijms20246328 . ISSN 1422-0067 . PMC 6940902 . PMID 31847465 . ↑ Veith, Austin P.; Henderson, Kayla; Spencer, Adrianne; Sligar, Andrew D.; Baker, Aaron B. (2019-06-01). "創傷治癒における血管新生を促進するための治療戦略" . Advanced Drug Delivery Reviews . 146 : 97– 125. doi : 10.1016/j.addr.2018.09.010 . ISSN 1872-8294 . PMC 6435442 . PMID 30267742 .