На самых ранних стадиях развития зародыша все части бессосудистой внутриэмбриональной мезодермы могут стать источником образования ЭК [177] . Так, если пересадить эмбриональные стволовые клетки в брюшную полость мышей, то там образуются первичные капиллярные сплетения [233].

Доказано, что ангиобласты, развивающиеся в эмбрионе, полностью отделены от желточного мешка [171]. Дифференцировка ангиобластов в головной области эмбриона ограничена околоосевой и боковой мезодермой, так что цефалическая область вначале свободна от ангиобластов [192,259]. Ангиобласты найдены во всей внутриэмбриональной мезодерме за исключением хорды и прехордальной пластинка в начале сомитогенеза. Они являются высоко инвазивными и движутся через эмбриональную мезодерму во всех направлениях. Эти подвижные клетки могут срастаться друг с другом или внедряться в эндотелиальные цисты или каналы и тем самым способствовать удлинению сосудов. Процесс миграции стимулируется эктодермой. Места формирования периферических эндотелиальных тяжей определяются окружающей мезенхимой [103, 169].

Предшественники ЭК обнаружены в зачатках различных органов. Так, зачаток конечности колонизирован экзогенными предшественниками ЭК. Скорость колонизации зависит от миграционной активности ангиобластов, которые позднее подвергаются морфогенезу и формируют сосуды. Кроме центрифугальной миграции ЭК доказано существование 1процессов центростремительного внедрения [320].

В процессе эмбрионального развития миграция и пролиферация предшественников эндотелиоцитов приводит к экспрессии фибропектина, затем эндотелиальные клетки начинают секретировать ламинин и тем самым инициируют дифференцировку примордиальных сосудов[131].

Таким образом, формирование сосудов может происходить не только из местных клеток, но и из ангиобластов, мигрирующих из других участков зародыша.

В процессе эмбрионального ангиогенеза выделяют 3 стадии:

1) коммитирование мезодермальных клеток;

2) движение ангиобластов;

3) группирование эндотелиальной ткани;

4) рост кровеносных сосудов, их удлинение, ветвление, слияние с близлежащими сосудами, формирование открытого просвета.

Важную роль в процессах образования сосудов играют ростовые факторы. Митогены щелочной ФРФ и трансформирующий фактор роста В играют центральную роль в морфогенетических процессах. В настоящее время к спектру ФРФ относят пять субстанций, характерным признаком которых является связывание с гепарином. Эти факторы не изменяются в онто - и филогенезе и имеют важное значение как морфогены. Щелочной ФРФ ускоряет процесс дифференцировки ангиобластов и их инвазивность, являясь хемоаттрактантом для них. В процессах регионального ангиогенеза принимают участие механизмы передачи внутриклеточных сигналов с участием протеинкиназы. В то же время ткань эмбриона содержит и ингибиторы ангиогенеза, в том числе и трансформирующий ростовой фактор р, способствующий регрессии сосудов [254].

В нормальных условиях ЭК микрососудов образуют монослой и не отвечают на располагающиеся во внеклеточном матриксе, недоступные для рецепторов факторы роста [6,181,213]. В ответ на изменения, связанные с нормальным морфогенезом или с патологическими процессами (опухоль, рана) щелочной ФРФ может освобождаться из внеклеточного матрикса с помощью ферментов, действующих на гепарансульфат [37,186,273]. Поэтому отпадает необходимость в наличии экзогенных факторов роста, и растущие кровеносные сосуды могут мобилизовать уже имеющиеся в интерстиции связанные ростовые факторы для восстановления повреждения [64,208,286]. При этом в ответ на ангиогенный стимул ЭК секретируют новые компоненты интерстиция, что приводит к формированию новой базальной мембраны и возвращает клетки в спокойное состояние [28,63,279].

Гетерогенность ЭК в одном и том же сосуде объясняется тем, что они имеют разное происхождение: из ангиобластов желточного мешка, из ангиобластов дорсальной аорты, из мезенхимальных клеток, коммитированных к трансформации в ангиобласты.

ГМК так же имеют неодинаковое происхождение: 1)эктомезодерма; 2)мезенхима. Перициты, формирующиеся из мезенхимы тимуса, который имеет происхождение из нейронального гребня (эктомезодерма). Эти ПИК имеют важное значение в формировании сфинктеров сосудов [281].

Развитие крупных кровеносных сосудов из капиллярной сети происходит путем аппозиции мезенхимальных клеток и перицитов, которые в дальнейшем дифференцируются в ГМК.

Процесс образования просвета сосуда включает как внутриклеточные, так и внеклеточные механизмы.

Секреторная активность ангиобластов является одним из главных составляющих первого процесса. Просвет формируется из цепочки внутриклеточных вакуолей, сливающихся с образованием просвета. Согласно внеклеточной теории, формирование просвета не является результатом ограничения части межклеточного пространства, окружающего ЭК, с помощью межклеточных соединений. Почки роста состоят из двух ЭК, между которыми формируется щелевидный просвет, соединённый с просветом материнского сосуда. Изменение ультраструктуры ЭК связано с формированием гранул ЭПС, множественных везикул и комплекса Гольджи. ЭПС лучше развита во второй половине пренатального развития. Большинство кровеносных сосудов выглядят как капилляры, но не содержат базальной мембраны и перицитов. Базальная мембрана формируется только к рождению. Созревание ЭК характеризуется уменьшением числа элементов шероховатого эндоплазматического ретикулума, свободных рибосом, увеличением количества микровезикул, развитием плотных соединений. Это сопровождается становлением клеточной полярности, ГМК ингибируют миграцию и пролиферацию ЭК, этот эффект регулируется ростовым фактором р. [240]. У эмбрионов выявлены пуп-клетки ( П - фенотипа). Они отличаются экспрессией целого ряда генов, которые отсутствуют у ГМК взрослых животных. Среди П-генов имеются гены эластина, остеоконтина и т.д. Стабильный дефинитивный фенотип-результат возвращения ГМК из сложного взаимодействия с микроокружением, модулирующим превращение ГМК в несколько различных фенотипов[149].

Маркеры дифференцировки десмин, миозин ГМК, альфа-актин ГМК сохраняют потенцию к дифференцировке. Эластин синтезируется высоко специализированными группами ГМК [173].

Процессы регрессии не включаются в общий процесс развития сосудов. В качестве ведущих механизмов этого процесса выступают изменения потока крови, одновременная регрессия ткани органа. В качестве модели может служить сосудистая оболочка хрусталика и гиалоидный бассейн, исчезающие в ранние сроки развития (а не после рождения, как у других авторов).

В процессе регрессии ЭК интактны. Они или гибнут, или мигрируют, или подвергаются эпителиально-мезенхимальной трансформации [113,201]. К дегенерирующим капиллярам часто адгезируют макрофаги.

Ангиогенез во время васкуляризации органов эмбриона инициируется с помощью Зх главных механизмов: 1) клетки органа продуцируют стимуляторы ангиогенеза, индуцирующие пролиферацию и миграцию ЭК; 2) депо для СА - внеклеточный матрикс влияет на распределение КС в формирующихся органах; 3) гемодинамические факторы оказывают прямое воздействие на перестройку сосудистой системы [313].