血管生成调控:小分子抑制剂与激动剂应用指南
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2026-07-27
血管生成(Angiogenesis)是机体在原有血管基础上,通过内皮细胞增殖、迁移与管腔形成,生成新生血管的生理过程。这一过程贯穿胚胎发育、创伤愈合、生殖周期等关键生理场景;而病理性血管生成则是肿瘤、眼底病变、纤维化疾病、缺血性疾病等的核心驱动因素。精准调控血管生成 —— 用抑制剂阻断异常血管增殖、用激动剂激活修复性血管生成,已成为生命科学研究与疾病干预的核心方向。
一、血管生成的核心调控通路
VEGF-VEGFR轴:血管内皮生长因子(VEGF)及其受体(VEGFR1/2/3)是血管生成的核心通路,调控内皮细胞增殖、迁移和管腔形成。
FGF-FGFR轴:FGF 家族因子激活 FGFR 受体,与 VEGF 通路形成协同放大效应。
Angiopoietin-Tie2轴:协调血管生成后期的血管重塑和周细胞附着。
Dll4-Notch信号:决定尖端细胞(Tip cell)与柄细胞(Stalk cell)的命运。Dll4-Notch信号抑制邻近细胞对VEGF的反应,防止过度出芽。
图1. VEGF信号通路及其在血管生成中的作用
二、血管生成关键小分子抑制剂
小分子抑制剂可单点精准阻断通路节点,或多靶点广谱压制血管生成信号,广泛用于抗血管、抑瘤、抗纤维化、眼底病变机制研究。
1. VEGF/VEGFR 靶向小分子抑制剂
① VEGF 受体抑制剂:直接结合 VEGFR 蛋白,阻止VEGF与受体结合,从上游切断信号。
如hVEGF-IN-1、hVEGF-IN-2、hVEGF-IN-3,能有效阻断 VEGF 信号通路,显示出抑制血管生成的潜力,可用于癌症及相关的血管生成疾病研究。
② 选择性 VEGFR 激酶抑制剂:精准结合 VEGFR 胞内激酶结构域,阻断磷酸化激活,特异性强,适合单靶点机制验证。
如(Z)- 司马沙尼、Apatinib,经典选择性 VEGFR2 抑制剂,广泛用于肿瘤体内抑瘤、皮下瘤血管密度检测实验。
③ VEGFR PROTAC 降解剂:区别于传统激酶抑制剂,直接诱导 VEGFR2 蛋白降解,实现完全通路沉默,解决抑制剂 “不完全阻断” 实验缺陷。
如VEGFR-2-IN-39,行业稀缺 VEGFR 降解工具,能有效降低VEGFR-2蛋白水平,弥补传统可逆抑制剂通路阻断不完全的短板。
2. 多靶点 TKI(经典临床血管生成抑制剂)
TIE2 受体主要表达于血管内皮、周细胞,配体 Ang1/Ang2 调控血管成熟、血管渗漏。肿瘤微环境中 Ang2 高表达,破坏血管完整性,促进转移。TIE2/VEGFR 双靶点抑制剂可同时阻断血管新生 + 血管渗漏,相比单一 VEGFR 抑制剂,在肿瘤转移、腹水模型中实验效果更突出。
经典多靶点抑制剂包括:
阿西替尼、凡德他尼:VEGFR 全家族强效抑制,IC50 低至 0.1nM,高活性适合低浓度给药实验。
3. 整合素通路 RGD 肽类抑制剂
新生血管内皮细胞高表达整合素 αvβ3,介导细胞与胞外基质结合,是内皮迁移、管腔成型的必要条件。RGD 环肽类抑制剂竞争性结合整合素受体,直接阻断内皮黏附,不影响成熟静息血管,特异性适配肿瘤新生血管靶向示踪、抗迁移实验。
优势显著:
区分成熟血管与肿瘤新生血管,脱靶极低;
可同时用于细胞迁移抑制、活体荧光血管靶向示踪前体原料;
多肽小分子稳定性优于蛋白抗体,冻存可长期保存,动物给药操作简便。
如西仑吉肽、Cyclo (-RGDFK)、Cyclo (RGDyK),高选择性结合新生血管高表达 αvβ3 整合素。
4. 微管靶向血管破坏剂(VDA)
区别于 “抑制新生血管” 的激酶抑制剂,血管破坏剂直接破坏肿瘤内部已成型的微血管骨架,快速造成肿瘤内部缺血坏死,多用于联合靶向药物、肿瘤血管双重干预机制研究。
康普瑞汀 A-1:微管靶向血管破坏剂,不阻断新生血管出芽,直接裂解肿瘤内部已有微血管,造成肿瘤中心坏死,多用于 “抑制新生 + 破坏成熟血管” 联合给药模型,在实体瘤联合靶向药物课题中优势突出。
三、血管生成关键小分子激动剂(通路激活 + 修复调控)
针对缺血、组织损伤、血管萎缩模型,小分子激动剂可靶向激活促血管通路,诱导功能性新生血管生成,用于缺血修复、创面再生、类器官血管化研究。
1. HIF-1α 小分子激动剂
该类分子主要抑制脯氨酰羟化酶 PHD,稳定胞内 HIF-1α,入核后结合 HIF-1β 形成异二聚体,启动下游 VEGF、Ang-1/2 等促血管生成基因转录。
DMOG:脯氨酰羟化酶抑制剂,稳定 HIF-1α 蛋白不被降解,模拟体内缺氧环境,高效上调 VEGF、FGF、促血管因子表达,是体外缺氧模型、诱导血管新生最常用的小分子激动剂。
IOX2:经典选择性 PHD2 抑制剂,体外/动物造模促血管新生,实验室最常用。
2. AKT 通路激活小分子
通过上调 AKT 磷酸化,提升内皮细胞活力与迁移能力,助力损伤部位微血管重建,改善局部血流灌注。
SC79:结合 AKT PH 结构域,促进 AKT 膜定位与 Ser473/Thr308 磷酸化,不依赖上游 PI3K,血脑屏障穿透性好。
Simvastatin:通过PI3K/AKT通路快速激活AKT,进而促进内皮细胞存活、形成管状结构和在缺血组织中诱导血管新生。
3. 天然植物来源小分子促血管激动剂
天然植物来源的小分子在促血管生成方面展现出巨大潜力,其中不乏能通过激活关键信号通路来起效的代表性分子。与作用于单一靶点的合成分子不同,植物来源的提取物或单体成分往往通过影响多个靶点和通路,协同促进这一复杂过程。
Neferine:莲心提取物,调控线粒体钙通道,脑缺血促血管再生。
黄芪皂苷IV:黄芪标志性单体,心脑缺血、糖尿病创面最常用中药阳性药。
四、科研优选:翌圣生物小分子化合物
在血管生成机制研究、药物筛选、疾病模型构建中,小分子化合物因细胞膜通透性强、靶点特异性高、稳定性好、易储存、成本可控,成为科研首选工具。血管生成调控是生命科学与医学研究的 “常青赛道”,抑制剂为肿瘤与血管增生性疾病提供治疗靶点,激动剂为缺血性疾病与组织再生带来新希望。翌圣生物以高纯度、高活性、全维度覆盖的血管生成相关小分子化合物,为科研工作者提供精准、可靠的研究工具,助力血管生成机制解析、药物靶点验证与创新疗法开发。
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产品名称 |
产品编号 |
CAS |
靶点 |
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54096ES |
188968-51-6 |
Integrin |
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54891ES |
161552-03-0 |
Integrin |
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55332ES |
250612-42-1 |
Integrin |
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736224ES |
811803-05-1 |
VEGFR |
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736280ES |
194413-58-6 |
VEGFR |
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Vandetanib HCl |
738235ES |
524722-52-9 |
VEGFR |
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hVEGF-IN-1 |
715961ES |
1637443-98-1 |
VEGFR |
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hVEGF-IN-2 |
715962ES |
186610-88-8 |
VEGFR |
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Cilengitide 西仑吉肽 |
54096ES |
188968-51-6 |
Integrin |
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707993ES |
109971-63-3 |
Tubulin |
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54547ES |
89464-63-1 |
HIF-PH |
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54545ES |
931398-72-0 |
HIF |
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729511ES |
305834-79-1 |
Akt |
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参考文献
[1] Ranieri G, Marech I, Asabella A N, et al. Tyrosine-Kinase Inhibitors Therapies with Mainly Anti-Angiogenic Activity in Advanced Renal Cell Carcinoma: Value of PET/CT in Response Evaluation[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2017, 18(9): 1937. https://doi.org/10.3390/ijms18091937.
[2] Cheng N C, van Zandwijk N, Reid G. Cilengitide Inhibits Attachment and Invasion of Malignant Pleural Mesothelioma Cells through Antagonism of Integrins αvβ3 and αvβ5[J]. PLoS One, 2014, 9(3): e90374. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0090374.
[3] 张琪曼,高艳华,吴文洁,等. Exploring Mechanism of Neferine in Promoting Vascular Regeneration Against Cerebral Ischemia Based on Mitochondrial MCU Channel [J]. 中国实验方剂学杂志,2024,30 (24):103-113. DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.20250967.





