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上海生科院揭示心臟修復(fù)再生中新血管形成的機(jī)制

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上海生科院揭示心臟修復(fù)再生中新血管形成的機(jī)制

摘要: 　　6月26日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Clinical Investigation 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)所周斌學(xué)習(xí)組的科研成果Preexisting coronary endothelial cells mediate cardiac ne ...

　　6月26日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Clinical Investigation 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)所周斌學(xué)習(xí)組的科研成果Preexisting coronary endothelial cells mediate cardiac neovascularization after injury。該學(xué)習(xí)利用系統(tǒng)的遺傳譜系示蹤技術(shù)揭示了成體心臟修復(fù)再生中新生血管的來源，為臨床治療心梗后的心臟再生治療提供了重要的理論基礎(chǔ)和新的思路。
　　冠狀動(dòng)脈疾病是當(dāng)今世界上的首要致死疾病，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化及心肌梗塞等冠狀動(dòng)脈疾病發(fā)生后，導(dǎo)致了心臟供血供氧的缺乏，大量細(xì)胞死亡，從而誘發(fā)了炎癥及損傷修復(fù)反應(yīng)，促使新血管的形成，以恢復(fù)損傷區(qū)的血液供應(yīng)，因此，快速的血管新生過程對(duì)于心肌損傷后的修復(fù)過程具有至關(guān)重要的作用。
　　有關(guān)成體心臟損傷后新生血管的起源，目前有三種假說：第一種是血管內(nèi)皮細(xì)胞的自我增殖，第二種是其它類型的末端分化細(xì)胞轉(zhuǎn)分化形成血管內(nèi)皮細(xì)胞，第三種是干細(xì)胞分化形成血管內(nèi)皮細(xì)胞。成體心臟損傷后，血管內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)發(fā)生自我復(fù)制增殖過程，然而是否有干細(xì)胞或其他類型的細(xì)胞通過細(xì)胞分化或轉(zhuǎn)分化作用形成血管內(nèi)皮細(xì)胞仍然存在爭(zhēng)議。有學(xué)習(xí)報(bào)道，成纖維細(xì)胞在小鼠缺血再灌注損傷模型中發(fā)生了間充質(zhì)細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)變（mesenchymal-to-endothelial transition， MEndoT）過程，形成了新的血管內(nèi)皮細(xì)胞。此外，也有學(xué)習(xí)指出，c-Kit和Sca1陽性的干細(xì)胞在成體心臟損傷后具有分化成為血管內(nèi)皮細(xì)胞的能力，不過這些學(xué)習(xí)結(jié)果都有待進(jìn)一步的證實(shí)。
　　為了系統(tǒng)解決成體心臟損傷后新生血管的來源問題，周斌學(xué)習(xí)組博士后何靈娟等學(xué)習(xí)人員建立了6組成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)基因或基因敲入小鼠的遺傳譜系示蹤實(shí)驗(yàn)，通過將上述小鼠分別與報(bào)告基因小鼠tdTomato交配來追蹤成纖維細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞在成體心臟損傷過程中的細(xì)胞命運(yùn)，結(jié)果并沒有發(fā)現(xiàn)tdTomato陽性的血管內(nèi)皮細(xì)胞，說明成體心臟中成纖維細(xì)胞并不具有轉(zhuǎn)分化形成血管內(nèi)皮細(xì)胞的能力。為了進(jìn)一步學(xué)習(xí)是否有除了血管內(nèi)皮細(xì)胞以外的所有其它類型細(xì)胞能夠在成體心臟損傷后形成血管內(nèi)皮細(xì)胞，學(xué)習(xí)人員又建立了3種血管內(nèi)皮細(xì)胞的遺傳譜系示蹤實(shí)驗(yàn)，通過將血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性表達(dá)CreER的小鼠與報(bào)告基因小鼠交配，在損傷前標(biāo)記上大局部血管內(nèi)皮細(xì)胞，然后觀察損傷后血管內(nèi)皮細(xì)胞的標(biāo)記百分比是否降低，如果標(biāo)記百分比沒有發(fā)生變化，說明新生的血管內(nèi)皮細(xì)胞來源于原來已存在的血管內(nèi)皮細(xì)胞的自我增殖過程，如果標(biāo)記的百分比降低了，則說明存在其它類型細(xì)胞轉(zhuǎn)分化成為血管內(nèi)皮細(xì)胞。結(jié)果顯示，損傷后，血管內(nèi)皮細(xì)胞的標(biāo)記百分比沒有發(fā)生變化，即沒有發(fā)生其他類型的細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化過程。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，在成體心臟損傷過程中，新生血管主要來自于血管內(nèi)皮細(xì)胞的自我復(fù)制增殖過程。
　　該學(xué)習(xí)得到了美國(guó)辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心教授Jeffery Molkentin、香港中文大學(xué)教授呂愛蘭、北京生命科學(xué)學(xué)習(xí)所教授陳婷、英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院教授徐清波、阜外醫(yī)院教授胡盛壽及聶宇等大力幫助，并得到了中科院、基金委、科技部以及上�？莆冉�(jīng)費(fèi)支持。



　　圖：成體心臟損傷后被tdTomato標(biāo)記的PDGFRa陽性成纖維細(xì)胞不會(huì)轉(zhuǎn)分化成為PECEM陽性的血管內(nèi)皮細(xì)胞。上海生科院揭示心臟修復(fù)再生中新血管形成的機(jī)制  |  責(zé)任編輯：蟲子
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