对血管形成的新认识

时间：2024年12月21日

来源：AAAS

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血管的形成是一个复杂的过程，涉及蛋白质和机械力的相互作用。在两项研究中，瑞士巴塞尔大学生物中心的一个研究小组发现了血管形成的新机制。研究小组展示了细胞如何在血管腔形成过程中相互作用，以及动力在这一过程中的关键作用。这些关于血管形成的新见解可能为血管疾病的治疗提供潜在的途径。

血管遍布全身，通过循环的血液输送营养和氧气。在血管形成过程中，细胞首先形成局部管腔，然后融合形成连续的管状网络。单个细胞之间的连接处必须很好地密封和稳定，以确保血管的完整性和防止渗漏。

在两项研究中，巴塞尔大学生物中心的Markus Affolter教授的团队现在更仔细地研究了斑马鱼的血管形成。科学家们发现，蛋白质Rasip1在血管腔的形成中起着关键作用。此外，他们发现收缩力是细胞相互作用的基本驱动力，使血管腔形成连续。

在发表在《自然通讯》上的第一项研究中，科学家们证明了Rasip1蛋白在管腔形成的初始步骤中起决定性作用，管腔形成发生在两个内皮细胞之间的粘附部位。他们特别关注两个细胞之间的连接处，即粘附位点。

他们观察到，这个粘附部位变成了一个中空的空间，就像半个果壳，旁边有一个粘性的粘环。在这个过程中，蛋白质Rasip1起着重要的作用：“它将粘附蛋白从中心移动到外围，并允许管腔在两者之间膨胀”，第一作者殷建民博士说。

在《血管生成》杂志上发表的另一项研究中，研究小组研究了由Heg1和Ccm1蛋白调节的收缩力的作用。“我们发现这些细胞之间的收缩力是必不可少的。只有当它们的强度被精确调节时，细胞才能正确地相互作用，从而实现适当的血管形成。”

科学家们发现了一种机制，在这种机制中，沿着细胞-细胞连接处的协调张力促进了血管的协调生长。“我们发现，由细胞结构有节奏的收缩产生的微小力量稳定了细胞连接，从而有助于保持它们的形状，”该研究的负责人Heinz Georg Belting说。通过选择性地激活这些力量，研究人员还能够纠正有缺陷的细胞连接。这些发现强调了这些力量对健康血管网络的重要性。

对血管形成的新认识动态力量和蛋白质调控的具体作用的发现加深了我们对血管形成过程的认识。“在生物体中观察这一过程并得出新的结论仍然是了不起的，”Belting说。当细胞连接处的力量平衡被破坏，或者蛋白质与这一过程发生错误时，就不能形成稳定的器官结构，从而导致有缺陷的血管发育。

这些新的研究结果可以为开发治疗血管疾病如动脉瘤或外周动脉闭塞性疾病的策略提供基础。未来，科学家们计划使用生物物理方法来更密切地研究这一过程，目的是更好地了解血管形成的分子机制。