저산소증과 저혈당에 의한 혈관내피세포 성장인자 mRNA의 안정화 및 기타 허혈 유도 유전자와의 공동조절

혈관내피세포 성장인자(VEGF)는 내피세포 특이적인 세포분열 인자이자 강력한 혈관신생 인자로, 저산소증 또는 저혈당 스트레스에 반응하여 발현이 향상된다. 여기서 우리는 VEGF mRNA의 정상 상태 수준 증가가 부분적으로 전사 활성화 때문이지만 대부분은 mRNA 안정성 증가 때문이라는 것을 보여준다. 산소와 포도당 결핍 모두 단백질 합성 의존적인 방식으로 VEGF mRNA의 반감기를 연장시킨다. VEGF를 스트레스 유도 유전자로 간주할 때, 우리는 그 조절 방식이 다른 스트레스 유도 유전자들과 어떻게 비교되는지를 살펴보았다. 결과는 비스트레스 조건에서 VEGF가 포도당 수송체 GLUT-1과 비교적 짧은 반감기(각각 0.64 및 0.52시간)를 가지며, 세포가 산소 또는 포도당 중 하나라도 결핍되면 각각 네 배 및 여덟 배 이상 연장된다는 것을 보여주었다. 대조적으로, 저산소증 및 저혈당 유도 유전자 중 하나인 grp78의 mRNA와 HSP70의 mRNA는 이러한 대사 손상으로 인해 안정화되지 않았다. VEGF와 GLUT-1이 서로 다른 스트레스를 받고 있는 미세환경에서 공동으로 유도됨을 보여주기 위해, 각 세포 층이 서로 다르게 스트레스를 받고 있는 신경아교종 세포의 클론 집단을 나타내는 다세포 구형체를 분석하였다. VEGF와 GLUT-1의 유도를 촉진하는 세포 미세환경은 완전히 일치하였다. 이러한 발견은 조직 허혈의 두 가지 다른 결과, 즉 저산소증과 포도당 결핍이 유사한 메커니즘으로 VEGF와 GLUT-1의 발현을 유도함을 보여준다. 이 단백질들은 각각 혈관을 확장하고 포도당 활용을 개선함으로써 조직의 요구를 충족하는 기능을 수행한다.