Neuropilin-1 (Nrp1) 是一种多功能跨膜蛋白，广泛表达于多种细胞表面，能够与多种配体结合，包括血管内皮生长因子 (VEGF) 和 Semaphorin 3 (Sema3)。Nrp1 在血管生成和血管通透性调控中扮演重要角色，尤其是在 VEGF 信号通路中，Nrp1 作为 VEGF 受体 2 (VEGFR2) 的共受体，能够调节 VEGFR2 的激活及其下游信号传导。然而，Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性调控中的具体作用仍存在争议。一些研究表明 Nrp1 对 VEGF 介导的血管通透性具有正向调控作用，而另一些研究则认为 Nrp1 在此过程中并无显著影响。这种不一致性可能与实验模型、组织类型或实验设置的不同有关。

为了明确 Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中的具体作用，本研究通过构建内皮细胞特异性 Nrp1 敲除小鼠，探讨了 Nrp1 在不同组织中对 VEGF/VEGFR2 信号通路的调控机制，并揭示了 Nrp1 在血管通透性中的组织特异性作用。

论文来源

本论文由 Sagnik Pal、Yangyang Su、Emmanuel Nwadozi、Lena Claesson-Welsh 和 Mark Richards 共同撰写，作者均来自瑞典 Uppsala 大学的免疫学、遗传学和病理学系。论文于 2024 年 12 月 1 日发表在《Angiogenesis》期刊上，题为“Neuropilin-1 controls vascular permeability through juxtacrine regulation of endothelial adherens junctions”。

研究流程与实验设计

1. 内皮细胞特异性 Nrp1 敲除小鼠的构建与验证

研究首先构建了内皮细胞特异性 Nrp1 敲除小鼠 (Nrp1 iECKO)，并通过 Western blot 和免疫荧光染色验证了 Nrp1 在内皮细胞中的表达显著降低。为了研究 Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中的作用，研究团队使用了多种实验方法，包括活体显微镜观察、Evans Blue 染料外渗实验和 Miles 实验。

2. VEGF 介导的血管通透性实验

研究团队在不同组织（如耳部皮肤、背部皮肤和气管）中评估了 VEGF 诱导的血管通透性。通过活体显微镜观察，发现 Nrp1 iECKO 小鼠在耳部皮肤中 VEGF 诱导的血管通透性显著增加，而在背部皮肤和气管中则显著降低。这一结果表明，Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中具有组织特异性作用。

3. 全局 Nrp1 敲除小鼠的实验

为了进一步探讨 Nrp1 在血管通透性中的作用，研究团队构建了全局 Nrp1 敲除小鼠 (Nrp1 iKO)。实验结果显示，全局 Nrp1 敲除小鼠在耳部皮肤中 VEGF 诱导的血管通透性显著降低，而在背部皮肤和气管中则与 Nrp1 iECKO 小鼠的结果一致。这表明，Nrp1 在血管通透性中的作用不仅依赖于内皮细胞，还可能受到周围血管细胞的影响。

4. Nrp1 在周围血管细胞中的表达

通过免疫荧光染色，研究团队发现 Nrp1 在耳部皮肤的周围血管细胞中表达较高，而在背部皮肤中表达较低。这一发现提示，Nrp1 在周围血管细胞中的表达水平可能影响其在 VEGF 介导的血管通透性中的作用。

5. Nrp1 与 VEGFR2 信号通路的相互作用

研究团队进一步探讨了 Nrp1 与 VEGFR2 信号通路的相互作用。通过构建 VEGFR2 Y949F 突变小鼠，发现 Nrp1 在耳部皮肤中通过调控 VEGFR2 Y949 位点的磷酸化来影响 VEGF 介导的血管通透性。而在背部皮肤和气管中，Nrp1 则通过 VEGFR2 Y949 位点正向调控 VEGF 介导的血管通透性。

主要研究结果

1. Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中具有组织特异性作用：在耳部皮肤中，Nrp1 负向调控 VEGF 介导的血管通透性，而在背部皮肤和气管中，Nrp1 则正向调控 VEGF 介导的血管通透性。

2. 全局 Nrp1 敲除小鼠的实验结果：全局 Nrp1 敲除小鼠在耳部皮肤中 VEGF 诱导的血管通透性显著降低，而在背部皮肤和气管中则与内皮细胞特异性 Nrp1 敲除小鼠的结果一致。

3. Nrp1 在周围血管细胞中的表达：Nrp1 在耳部皮肤的周围血管细胞中表达较高，而在背部皮肤中表达较低，提示 Nrp1 在周围血管细胞中的表达水平可能影响其在 VEGF 介导的血管通透性中的作用。

4. Nrp1 与 VEGFR2 信号通路的相互作用：Nrp1 通过调控 VEGFR2 Y949 位点的磷酸化来影响 VEGF 介导的血管通透性，且在耳部皮肤和背部皮肤中表现出不同的调控机制。

研究结论与意义

本研究揭示了 Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中的组织特异性作用，并阐明了 Nrp1 通过调控 VEGFR2 信号通路来影响血管通透性的分子机制。研究结果表明，Nrp1 在耳部皮肤中通过负向调控 VEGF 介导的血管通透性来维持血管屏障的稳定性，而在背部皮肤和气管中则通过正向调控 VEGF 介导的血管通透性来促进血管通透性。此外，Nrp1 在周围血管细胞中的表达水平也对其在 VEGF 介导的血管通透性中的作用具有重要影响。

本研究的科学价值在于揭示了 Nrp1 在血管通透性中的复杂调控机制，为理解 VEGF 信号通路在血管生物学中的作用提供了新的视角。此外，研究结果还为开发针对 Nrp1 的血管通透性调控药物提供了理论依据，具有潜在的治疗应用价值。

研究亮点

1. 组织特异性作用：本研究首次揭示了 Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中的组织特异性作用，为理解 Nrp1 在不同组织中的功能提供了新的视角。

2. Nrp1 与 VEGFR2 信号通路的相互作用：研究阐明了 Nrp1 通过调控 VEGFR2 Y949 位点的磷酸化来影响 VEGF 介导的血管通透性的分子机制。

3. 周围血管细胞的作用：研究揭示了 Nrp1 在周围血管细胞中的表达水平对其在 VEGF 介导的血管通透性中的作用具有重要影响，为理解血管通透性的调控机制提供了新的线索。

其他有价值的信息

本研究还探讨了 Nrp1 在肿瘤血管生成和血管通透性中的潜在作用，为开发针对 Nrp1 的肿瘤治疗策略提供了新的思路。此外，研究结果还为理解 Nrp1 在其他血管相关疾病（如糖尿病视网膜病变和年龄相关性黄斑变性）中的作用提供了理论依据。

本研究通过系统的实验设计和深入的数据分析，揭示了 Nrp1 在 VEGF 介导的血管通透性中的复杂调控机制，为理解血管生物学的分子机制提供了重要的科学依据。