? ? 4月8日,國際學術(shù)期刊Circulation Research(《循環(huán)研究》)在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所周斌研究組的最新研究成果“Endocardium minimally contributes to coronary endothelium in the embryonic ventricular free walls”。該研究利用遺傳譜系示蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)胚胎期心臟壁上的冠狀血管起源于靜脈竇而非心室心內(nèi)膜,從而揭示了心血管研究領域內(nèi)長期存在的爭論性問題,為研究冠狀血管的發(fā)生發(fā)育與再生治療提供了理論基礎。
心血管領域關(guān)于胚胎期冠狀血管的起源一直存在爭論,靜脈竇和心室心內(nèi)膜是最主要也是最具爭議的兩個起源。周斌組通過利用傳統(tǒng)的心內(nèi)膜標記基因Nfatc1構(gòu)建了Nfatc1-Cre等工具小鼠,并對心室心內(nèi)膜進行了譜系示蹤實驗。研究發(fā)現(xiàn),雖然Nfatc1-Cre可以標記上大量冠狀血管,但Nfatc1基因并不僅僅表達在心室心內(nèi)膜,還表達在胚胎早期的靜脈竇內(nèi)皮細胞中。由此,研究人員對冠狀血管的心室心內(nèi)膜起源提出了質(zhì)疑。
為了對心室心內(nèi)膜實現(xiàn)特異性標記,周斌組等研究人員利用單細胞實時定量PCR、原位雜交實驗等技術(shù),發(fā)現(xiàn)并鑒定了特異性表達在心室心內(nèi)膜的基因Npr3。通過構(gòu)建Npr3-CreER等工具小鼠,對心室心內(nèi)膜開展譜系示蹤實驗發(fā)現(xiàn),心室心內(nèi)膜很少貢獻到胚胎期冠狀血管。通過多種工具小鼠實驗,進一步證實靜脈竇內(nèi)皮細胞很可能是胚胎期冠狀血管的主要來源。
心內(nèi)膜細胞和冠狀血管內(nèi)皮細胞雖都是內(nèi)皮細胞,但兩者的基因表達存在很大差異。在該課題中,研究人員還利用多種工具小鼠,分離出了胚胎期心內(nèi)膜細胞和冠狀血管內(nèi)皮細胞,通過RNA-sequencing實驗發(fā)現(xiàn)并鑒定出了一系列特異性表達在心內(nèi)膜細胞或冠狀血管內(nèi)皮細胞上的基因,這對心血管領域內(nèi)的后續(xù)研究具有重要意義。
該課題由張輝在研究員周斌的指導下完成,并得到了合作者斯坦福大學教授Sean M. Wu和南加州大學教授Henry M. Sucov的幫助。該工作得到了中科院、國家科技部、基金委、中組部、上海市科委等經(jīng)費支持。
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心內(nèi)膜來源的細胞(紅色)很少形成胚胎期心臟壁的冠狀血管(綠色)。藍色為細胞核。