血管细胞粘附分子1（VCAM1）属于免疫球蛋白超家族成员之一，是一种生物学作用十分广泛的粘附分子，不仅参与肿瘤的发生、发展和转移，还具有促进神经生成及迁移的作用。一些公司提供原核表达服务可以进行VCAM1蛋白的原核表达研究，为研究其生物学功能提供实验依据。在最近又有研究发现血液中的VCAM1蛋白数量会随着年龄的增长而增加，阻断这种蛋白的作用，可让年老小鼠的大脑“重返青春”。
血管细胞粘附分子1属免疫球蛋白超家族结构的粘附分子，参入多种恶性肿瘤的发生发展及转移，同时参入神经的发生。几年前斯坦福大学的神经学教授Tony Wyss-Coray与其同事发现注射年老小鼠的血液，会让年轻小鼠的认知能力下降。经过数年探究，Wyss-Coray教授带领其研究团队锁定了一种蛋白质，叫血管细胞黏附分子1。科学家们通过分析基因转录水平发现，无论是人还是小鼠，年龄越大，大脑血管内皮细胞中的VCAM1表达越高。为了研究VCAM1蛋白的生物学活性，有研究者进行了VCAM1蛋白的原核表达研究。原核表达服务是指通过基因克隆技术，将外源目的基因，通过构建表达载体并导入表达菌株的方法，使其在特定原核生物或细胞内表达的一项服务。美迪西科研人员建立了成熟的大肠杆菌表达及纯化服务平台，提供包括各种重组蛋白以及其复合物在大肠杆菌中的表达与纯化服务。
1、VCAM1蛋白的原核表达及其作用
研究者构建了血管内皮细胞粘附分子(VCAM-1)胞外区原核表达载体并表达[1]。方法是从小鼠的成纤维细胞(NIH/3T3)提取总RNA，通过RT-PCR反转录为cDNA，PCR扩增获得VCAM-1胞外区基因，连接pMD19-T载体，进行基因序列测序。将VCAM-1胞外区域目的片段插入到原核表达载体pET28a中，构建重组原核表达质粒pET28a-VCAM-1，并利用IPTG进行诱导表达。
结果基因测序结果表明成功扩增出VCAM-1胞外区基因，双酶切鉴定表明重组的原核表达质pET28a-VCAM-1构建成功并成功表达。因此VCAM-1胞外区的原核表达载体构建并成功表达为VCAM-1生物学功能研究提供实验数据。
此外有研究证实，VCAM1蛋白在包括肺癌、肝癌、肾癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌等多种恶性肿瘤中高表达，同恶性肿瘤的发生、发展及转移有关。同时在对大脑神经发育的研究中发现，VCAM1蛋白同神经干细胞的发育迁移相关，是神经干细胞微环境中的信号分子，作为信号传感器调节成体神经干细胞的生产及迁移作用。VCAM1分子信号通路作为恶性肿瘤神经侵袭转移中的重要调节因素，可以作为恶性肿瘤诊治中的潜在靶点。
2、VCAM1与衰老的关系研究
来自斯坦福大学的研究者发现将年老小鼠或老年人的血浆注射给年轻小鼠后，年轻小鼠大脑血管内皮细胞中的VCAM1表达会随之上升。与此同时，年轻小鼠的大脑还出现了两个与衰老有关的生理特征：海马区的新生神经细胞变少，脑中的先天免疫细胞小胶质细胞被激活。
这些结果提示VCAM1与衰老很有关系，但是还不能说明VCAM1究竟是作为调节因子参与了衰老血液老化大脑的过程，还只是说它们的增多与血管炎症有相关性。
于是，研究者们接下来试着消除VCAM1，看看是否可以抵消衰老血液的老化作用。有意思的是，在给年轻鼠全身施加抗体阻断VCAM1，或者在大脑血管内皮细胞中敲除Vcam1基因后，研究人员都发现，衰老个体的血浆没能再起到老化大脑的有害影响。
考虑到自然衰老的情况下VCAM1就会高表达，研究者接着尝试了直接给衰老小鼠阻断VCAM1。经过为期3周的抗体注射，年老小鼠的海马区出现了新生神经元的增多，并且小胶质细胞的炎症反应也下降了。
除了大脑内部的衰老特征得到逆转，行为学研究的结果更令人惊讶，进一步证实了阻断VCAM1有着让年老小鼠大脑“重返青春”的显著效果。
研究者设计了走迷宫的实验来检验小鼠的记忆能力，动物们需要找到隐藏在桌面的一个安全逃离孔。17个月的年老小鼠们要花费比5个月大的年轻小鼠们更多的时间才能找到正确的位置。但是，当这些年老小鼠们在一个月内每3天注射一次抗VCAM1抗体后，找到迷宫逃脱口的速度变得和年轻鼠一样快！另一组记忆物体的实验同样显示，年老小鼠在阻断VCAM1后有着和年轻小鼠相当的学习记忆能力。
Wyss-Coray教授表示，阻断脑中的VCAM1让这些老鼠变聪明了，这是他过去研究那么多年都没有见过的表现。阻断VCAM1可以逆转大脑衰老，研究人员基于现有的结果提出了一个设想：年轻鼠中，血管内皮细胞上VCAM1少，使得小胶质细胞分裂并保持在稳定状态，持续生成新的神经元；在衰老的大脑中，VCAM1表达增加，将更多白细胞束缚在血管一侧，激活了小胶质细胞，并抑制神经发生。
不过，在被问道是否可能将VCAM1抗体作为抗衰老的疗法时，Wyss-Coray也提醒说，如果VCAM1抗体有可能会对阿尔茨海默病或其他神经退行性疾病有效，那也需要同时注意监测潜在的其他疾病风险。但无疑，这一发现为治疗衰老相关的神经退行性疾病提供了一个令人期待的靶点。
VCAM1分子信号通路是恶性肿瘤神经侵袭转移中的重要调节因素，因此它可以作为恶性肿瘤诊治中的潜在靶点。不仅如此，当小鼠在被注入年老血液之前或同时注入一种阻断VCAM1的抗体化合物时，它们就能够免受年老血液的“危害”。因此VCAM1有望成为疾病治疗的靶标，是一种重要的药物研发靶点。
[1]
血管内皮细胞粘附分子胞外区蛋白原核表达[J].
