Science文章|周斌组揭示心肌缺血后新生冠状侧支动脉形成机制
中国科学院分子细胞卓越中心周斌组在Science发表研究,揭示心肌缺血后新生冠状侧支动脉的形成机制。
心肌缺血后能否长出有效的冠状侧支动脉,直接关系到患者的预后,但临床上的个体差异极大:单核细胞在低氧下诱导 VEGF 的能力,在有无侧支的患者之间差异显著 [5],糖尿病则被识别为侧支形成的负性预测因素 [1]。在机制层面,经典观点把侧支形成主要归因于“动脉生成”,即既有细动脉在单核细胞浸润等参与下的生长重塑 [1];2019 年在新生小鼠心脏中描述的“动脉重组”则显示,动脉内皮细胞可离开动脉、沿毛细血管迁移并重新组装成侧支动脉,该过程依赖 CXCR4/CXCL12,且在成年心脏中几乎缺失 [2]。不过,缺血后新生侧支动脉究竟由哪些细胞构建而来,一直缺少直接答案 [2]。
这条消息正是对着这一问题来的:周斌组在 Science 发表研究,聚焦心肌缺血后新生冠状侧支动脉的形成机制。据报道,该工作由中科院分子细胞科学卓越创新中心的团队联合香港中文大学完成[6][7]。其核心结论来自双遗传谱系示踪:毛细血管内皮细胞、而非动脉内皮细胞,构成了新生侧支动脉的主要“建筑材料”[8];据媒体报道,心肌中的毛细血管会“升级”为侧支动脉,相当于在缺血区搭起一条天然“旁路”[7]。
放到既有图景中看,这项工作的推进在于把侧支动脉的“出身”追溯到了具体的细胞来源:此前的研究要么强调既有细动脉的生长重塑 [1],要么聚焦于动脉内皮主导的迁移重组 [2],而本研究把缺血后新生侧支的主要构件明确指向毛细血管内皮 [8],与之形成来源上的直接对照;这种“追根溯源”的做法,也延续了谱系示踪此前在解析冠脉血管发育起源中的应用 [3]。
当然,从细胞来源到临床转化仍有距离:个体间侧支形成能力的差异 [5] 与糖尿病对侧支形成的抑制 [1] 如何影响这条毛细血管路径,尚待厘清;此前 VEGF-B186 心肌内基因转移已能在猪和兔中诱导血管生成与动脉生成、促进侧支动脉形成 [4],而能否特异性增强毛细血管来源的侧支生成、并在人类心脏中得到验证,仍是悬而未决的问题。
- 1.Impaired collateral vessel development in diabetes: potential cellular mechanisms and therapeutic implications · Cardiovasc Res 2001
- 2.A Unique Collateral Artery Development Program Promotes Neonatal Heart Regeneration · Cell 2019
- 3.The sinus venosus contributes to coronary vasculature through VEGFC-stimulated angiogenesis · Development 2014
- 4.Vascular endothelial growth factor-B induces myocardium-specific angiogenesis and arteriogenesis via vascular endothelial growth factor receptor-1- and neuropilin receptor-1-dependent mechanisms · Circulation 2009
- 5.Interindividual heterogeneity in the hypoxic regulation of VEGF: significance for the development of the coronary artery collateral circulation · Circulation 1999
- 7.CUHK-CAS joint team unveils cardiac “natural bypass” · med.cuhk.edu.hk 2026
- 8.Tracing the origins of de novo coronary collateral formation · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov 2026
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