新血管生成與血管新生的研究都是以哺乳類動物來當模式生物，而在魚類中相關的研究較少。血管新生與新血管生成對胚胎發育非常重要；成熟過程中，發生在特定組織中，如卵巢、子宮內膜與腫瘤組織。血管內皮生長因子 (Vascular endothelial growth factor，VEGF)，VEGF又稱為VPF(Vascular permeability factor) 是刺激血管新生的重要因子。本計畫即針對VEGF對魚類卵巢發育與胚胎發育的基礎研究與其可能應用的先導計畫。哺乳類動物的卵巢有周期性的血管新生作用，卵巢濾泡血管系統(血管系統建立完成時會分布於鞘細胞層內部與外部)，用以提供卵發育所需的促性腺激素、生長因子、氧氣、類固醇激素前質物與其他支持濾泡生長的物質；相反的，如果血管退化則引起濾泡退化，已經證明濾泡萎縮是從韒細胞層外層的微血管凋亡開始，接著是韒細胞層內層的微血管。越多的血管生成會帶入更多的GTH，而此輔助與加乘的結果在造成濾泡排卵，但血管供應的失效，是濾泡走向退化(atresia)的重要因素。但目前血管新生和魚類卵巢發育並沒有相關的研究。在虹鱒中已證明卵細胞的退化受E2 (雌二醇)、GTH、上皮成長因子(epidermal growth factor, EGF)的抑制。在哺乳動物中E2、GTH、EGF已證明可刺激濾泡細胞VEGF的表現，但沒有相關研究證明這些因子的作用在魚類是否也是經由VEGF而抑制卵細胞退化；鰻魚需要施打數十針注射腦下垂體研磨萃取液使卵巢發育，但如果在排卵前停止注射，則造成卵巢退化萎縮。。另一方面。在魚類人工催熟過程中卵細胞發育的不同步，推測是因為處理所造成而非自然狀態。可以懷疑的是: 是否因為血管新生不足而影響卵細胞發育的不平均(不同步)? 值得探討，因為在大鼠濾泡，高的VEGF是決定成為優勢濾泡的重要因素，因為濾泡血管網的建立與血管通透性的增加有助於生殖激素的傳入。從發育的觀點來看，鰻魚由柳葉鰻苗、鰻線、幼鰻、小鰻、黃鰻，黃鰻再長成銀鰻，這過程不啻變態發育，可歸為廣意的胚胎發育。 在胚胎發育過程中，血管新生扮演很重要的角色，而血管內皮生長因子(VEGF)是造成血管新生與血球分化最重要的因子，缺乏VEGF時，則會造成血管形成的缺陷與胚胎死亡。事實上，魚類生活史中，90%以上的死亡發生在初期生活史，因此初期生活史的成長與存活，成為影響魚類資源最重要的因子之一。報告指出VEGF 不只影響胚胎發育，也影響出生後的幼期至成年期的成長。而幼期發育時如果利用VEGF拮抗劑，所發生的結果就是腎衰竭所引起的急性死亡，而主要病理是絲球體微血管功能受抑制，鰻線及幼鰻在馴養期間如遭受愛德華氏病感染時腎臟腫大潰瘍型病徵類似。在哺乳動物中，報告指出VEGF 不只影響胚胎發育，也影響出生後的幼期至成年期的成長，是故，VEGF在魚類幼期發育的應用有其價值與前瞻性。
研究方法或研發策略: 選殖血管新生相關基因(主要是VEGF)、建立VEGF的離體與活體研究系統，並研究VEGF表現如何受調控；比較自然成熟與人工催熟下性腺或其胚胎發育的VEGF之表現；另外，建立血管內皮細胞的培養系統，以研究血管內皮細胞如何增生，並研究VEGF如何影響血管新生。嘗試利用VEGF重組蛋白，實際應用於魚類性腺成熟與胚胎發育。VEGF也和疾病有密切之關係與可延伸至魚病研究。鰻魚尚無自然性成熟之紀錄。鰻魚人工繁殖已實施久久，但存在的問題是：卵細胞發育不同步而且催熟效果的個體差異，懷疑可能與卵巢循環系統有關，因為卵細胞發育不同步表示卵細胞無法同時獲得養份或激素刺激；即使可以獲得受精卵但大部份的幼苗在14天內死亡，可能和循環系統的不良有關，循環系統是運輸養份、氣體、代謝廢棄物與防衛細胞的根本。改善或增強循環系統有助於相關問題的解決。
由於相關研究在魚類並不豐富，因此本計畫擬分為基礎研究與先導應用實驗，以3-4年的時間研究與調查鰻魚性腺發育、授精、孵化過程中VEGF的變化與其應用對此過程之影響，例如： (1) 調查鰻魚不同發育階段與性腺(卵巢濾泡細胞與精巢)或紅體VEGF表現之關聯。 (2) 比較養殖鰻與野生鰻催熟效果與性腺或紅體VEGF表現有無差異。 (3) 探討不同處理(腦下垂體研磨液、hCG、steroid 之組合) 對性腺或紅體VEGF表現與配子生成之影響。 (4) 催熟中斷再施以不同處理(腦下垂體研磨液、hCG、steroid 之組合)，探討不同激素對性腺萎縮退化的影響與VEGF表現關連。 (5) 利用VEGF基因製造重組蛋白發展VEGF蛋白質免疫偵測工具。 (6) 利用表現載體用於活體表現VEGF，測試對鰻魚性腺發育之效能。 (7) 調查鰻苗人工授精、孵化，魚苗發育過程中VEGF的變化與表現。 (8) 研究人工鰻魚苗發育過程中，如何影響VEGF的變化與表現。 (9) 利用表現載體用於活體表現VEGF，測試增進鰻苗發育提高存活率之效能。研究經費約70萬/年。
預期完成調查鰻魚成長過程中VEGF 在性腺之表現與銀化或人工催熟之影響；造重組蛋白，誘發抗體發展免疫反應偵測工具與活體處理實驗。了解人工催熟時不同激素組合對性腺發育之影響是否經由VEGF對血管發育之影響。以VEGF刺激胚胎血管之功能，促進鰻苗發育提高存活率，期能對鰻魚產業有所幫助。
