Angiogenesis, a new vessel formation from the pre-existing ones, is essential for embryonic development, wound repair and treatment of ischemic heart and limb diseases. However, dysregulated angiogenesis contributes to various pathologies such as diabetic retinopathy, atherosclerosis and cancer. Reactive oxygen species (ROS) derived from NADPH oxidase (NOX) as well as mitochondria play an important role in promoting the angiogenic switch from quiescent endothelial cells (ECs). However, how highly diffusible ROS produced from different sources and location can communicate with each other to regulate angiogenesis remains unclear. To detect a localized ROS signal in distinct subcellular compartments in real time in situ, compartment-specific genetically encoded redox-sensitive fluorescence biosensors have been developed. Recently, the intercellular communication, “cross-talk”, between ROS derived from NOX and mitochondria, termed “ROS-induced ROS release”, has been proposed as a mechanism for ROS amplification at distinct subcellular compartments, which are essential for activation of redox signaling. This “ROS-induced ROS release” may represent a feed-forward mechanism of localized ROS production to maintain sustained signaling, which can be targeted under pathological conditions with oxidative stress or enhanced to promote therapeutic angiogenesis. In this review, we summarize the recent knowledge regarding the role of the cross-talk between NOX and mitochondria organizing the sustained ROS signaling involved in VEGF signaling, neovascularization and tissue repair.

中文翻译：

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NADPH 氧化酶和线粒体之间的对话：在 ROS 信号传导和血管生成中的作用。

血管生成是由先前存在的血管形成的新血管，对于胚胎发育、伤口修复和缺血性心脏和肢体疾病的治疗至关重要。然而，失调的血管生成会导致各种疾病，例如糖尿病视网膜病变、动脉粥样硬化和癌症。源自 NADPH 氧化酶 (NOX) 的活性氧 (ROS) 以及线粒体在促进静止内皮细胞 (ECs) 的血管生成转换中起重要作用。然而，从不同来源和位置产生的高度扩散的 ROS 如何相互交流以调节血管生成仍不清楚。为了在原位实时检测不同亚细胞隔室中的局部 ROS 信号，已经开发了隔室特异性遗传编码的氧化还原敏感荧光生物传感器。最近，来自 NOX 的 ROS 和线粒体之间的细胞间通讯“串扰”，称为“ROS 诱导的 ROS 释放”，已被提出作为不同亚细胞区室 ROS 扩增的机制，这对于激活氧化还原信号传导至关重要。这种“ROS 诱导的 ROS 释放”可能代表了局部 ROS 产生以维持持续信号传导的前馈机制，可以在具有氧化应激的病理条件下靶向或增强以促进治疗性血管生成。在这篇综述中，我们总结了最近关于 NOX 和线粒体之间的串扰组织参与 VEGF 信号传导、新血管形成和组织修复的持续 ROS 信号传导的作用的知识。已被提议作为不同亚细胞区室中 ROS 扩增的机制，这对于激活氧化还原信号传导至关重要。这种“ROS 诱导的 ROS 释放”可能代表了局部 ROS 产生以维持持续信号传导的前馈机制，可以在具有氧化应激的病理条件下靶向或增强以促进治疗性血管生成。在这篇综述中，我们总结了最近关于 NOX 和线粒体之间的串扰组织参与 VEGF 信号传导、新血管形成和组织修复的持续 ROS 信号传导的作用的知识。已被提议作为不同亚细胞区室中 ROS 扩增的机制，这对于激活氧化还原信号传导至关重要。这种“ROS 诱导的 ROS 释放”可能代表了局部 ROS 产生以维持持续信号传导的前馈机制，可以在具有氧化应激的病理条件下靶向或增强以促进治疗性血管生成。在这篇综述中，我们总结了最近关于 NOX 和线粒体之间的串扰组织参与 VEGF 信号传导、新血管形成和组织修复的持续 ROS 信号传导的作用的知识。这种“ROS 诱导的 ROS 释放”可能代表了局部 ROS 产生以维持持续信号传导的前馈机制，可以在具有氧化应激的病理条件下靶向或增强以促进治疗性血管生成。在这篇综述中，我们总结了最近关于 NOX 和线粒体之间的串扰组织参与 VEGF 信号传导、新血管形成和组织修复的持续 ROS 信号传导的作用的知识。这种“ROS 诱导的 ROS 释放”可能代表了局部 ROS 产生以维持持续信号传导的前馈机制，可以在具有氧化应激的病理条件下靶向或增强以促进治疗性血管生成。在这篇综述中，我们总结了最近关于 NOX 和线粒体之间的串扰组织参与 VEGF 信号传导、新血管形成和组织修复的持续 ROS 信号传导的作用的知识。