Nature：血管动脉生成的新调控机制

来源：BioArt

一直以来，血管动静脉分化对于器官组织发育和血管疾病发生都至关重要，不完全的血管分化和动脉形成常常会导致血液中的氧气及营养成分不能有效的送达至身体的各个组织和器官，从而引起缺血型血管疾病，严重危害身体健康和寿命的延长。目前研究发现Notch和VEGF信号通路为调节动脉特化的两个主要通路。Notch信号通路失活会导致动静脉分化过程中动脉分化的失败，即不能形成动脉血管。

2020年12月9日，来自西班牙国家心血管研究中心的Rui Benedito教授团队在Nature上发表了文章Arterialization requires the timely suppression of cell growth，发现了调节血管发生与生成的新机制，该项发现不仅可以扩宽我们对血管形成机制的理解，而且也为缺血及损伤型血管疾病提供了新的治疗靶点。

该文章发现，在动脉形成中，抑制代谢及细胞周期调节对动脉血管的发育及分化过程是非常必要的。而在此之前， 血管动脉形成普遍认为依赖于通过特定基因的激活从而由内皮祖细胞分化形成动脉内皮细胞，并最终受血流动力学的影响。

利用精巧的嵌合小鼠模型，并结合细胞命运示踪技术，Rui Benedito实验室发现不同Notch活性水平的细胞倾向于形成不同的血管类型（或动脉或静脉），在不同的生理背景下在动静脉分化中发挥不同的作用。

第一作者Wen Luo发现VEGF和Notch对动脉内皮细胞分化的调节主要是通过抑制Myc介导的细胞增殖和代谢过程来实现的。抑制Myc基因的表达能够有效的诱导动脉的形成。

此项研究对于未来心血管疾病的治疗有重要作用，通过有效的诱导动脉血管的形成，从而改善血管的功能，提高血管灌注水平，增加血氧供应，缓解缺血型血管疾病对健康带来的威胁。

“目前的促血管生成的药物常常伴随诱导内皮细胞增殖的功能，因此不利于动脉的形成”，Rui Benedito强调说，“而我们的一个重要目标就是能够找到特异性抑制动脉内皮细胞增殖的方法，而不影响静脉及毛细血管的发育”。

From left to right: Verónica Casquero, Sofía Sánchez, Irene García, Macarena Fernández, WenLuo, SeverinMuhleder, Lourdes García, Rui Benedito

Image: Confocal microscopy projection image of a mouse heart in which a multispectral genetic mosaic was induced in coronary vessels. This novel genetic and imaging technology was used to label and fate map individual coronary endothelial cells containing distinct genetic mutations. These mutations either impair or promote cell-cycle progression, determining the arterial or venous fate of endothelial cells. To form arteries, cells need to lower their metabolism and exit the cell-cycle (G0).