近日,浙江大医院张力研究组与英国伦敦大学国王学院徐清波、中国科学院上海生命科学研究院周斌课题组共同撰写的综述文章,以“RoleofResidentStemCellsinVesselFormationandArteriosclerosis”为题,在线发表在国际权威心血管病杂志Circulationresearch上。该文章系统阐释了血管外膜干细胞在血管形成及动脉粥样硬化中扮演的角色,并强调了血管外膜干细胞在血管疾病治疗上的应用前景。
动脉粥样硬化是一种常见的心脑血管疾病,动脉粥样硬化斑块形成和逆转均涉及复杂的原理和机制。其中,存在于血管壁中的血管外膜干细胞在血管形成及血管病理性重构过程中的扮演非常重要的角色。通常情况下,血管外膜干细胞多处于静止状态,而当血管受损后,它们可以被激活,参与内皮修复和平滑肌细胞积聚,从而影响新生内膜的形成。然而,如何定义这群血管外膜干细胞在迁移及分化过程中的生物学行为,阐明其在血管疾病条件下迁移和分化的机制,是当下研究的热点和难点。
针对这一研究热点,浙江大医院心内科张力教授与英国伦敦大学国王学院徐清波教授团队的研究人员长期开展合作研究。该综述系统总结了关于血管外膜干细胞的已有研究成果及最新进展,讨论了血管壁干细胞在血管新生及血管生成过程中的不同来源,血管干细胞分化成血管源性细胞过程中的不同机制,以及血管干细胞在血管疾病及动脉粥样硬化发生发展中的不同作用。
文章着重阐释了血管壁内皮干细胞在血管内皮生成中扮演的角色(图1)。血管壁由内膜、中膜和外膜构成。内膜细胞中包含成熟和终末分化的内皮细胞(ECs:CD31High/Flk-1Hig),以及原位内皮祖细胞群(EPCs),例如能够增殖、迁移,并分化为血管内皮的c-Kit+细胞。EPCs有克隆源性和内皮生成的潜能,能够表达干细胞标记物c-Kit,与低水平表达的CD31有相关性。由EPCs而来的短暂扩充细胞,能够中间表达CD31以及低表达Flk-1。当面临内皮更新或在调控信号下时,EPCs可以被激活,在经历迁移、增生和分化后替代丢失的ECs。
图1血管壁内皮干细胞在血管内皮生成中的角色
文章进一步讨论了血管壁干细胞在血管病变中扮演的角色(图2)。血管外膜是一个动态层,与血管壁各层都有着活跃的联系。血管外膜包含多种细胞类型,包括血管壁干细胞(PCs),间充质细胞(MSCs),巨噬细胞,成纤维细胞,以及包围外膜滋养血管的周细胞。表达干细胞标记物Sca-1的外膜血管壁干细胞,能够迁移到病灶并分化成平滑肌细胞,从而促成内膜平滑肌细胞池,参与动脉粥样硬化等血管病变的发生发展。
图2血管壁干细胞在血管病变中的角色
文章从传统血管干细胞的不同细胞系分化潜能上着手,用最新谱系示踪方法探索其在分化过程中的机制,多角度、多层面地对血管干细胞在血管形成、血管性疾病中的发展潜能上做了完整的诠释,并在临床血管疾病及动脉粥样硬化中治疗价值等方面做了总结提示。
此次发表文章的第一作者为浙江大医院张力教授,伦敦大学国王学院徐清波教授和中科院上海生命科学研究院周斌教授为共同通讯作者。项目受到了国家自然科学基金重大研究计划、面上项目,浙江省自然科学基金重大项目以及英国BritishHeartFoundation,RoyalSociety-NewtonAdvancedFellowship等多项基金的资助。
张力教授简介
现任浙江大学心血管病研究所副所长、浙大一院心内科副主任的张力教授在英国伦敦大学国王学院心血管系获得博士学位,长期从事冠心病的科研和临床诊治工作,擅长复杂冠脉病变如慢性闭塞、严重钙化病变的介入治疗。主要研究方向为血管原位干细胞参与血管重构和疾病发生机制及干预靶点研发。近年来共发表SCI收录论文40余篇,其中以第一作者或通讯作者在Circulation、StemCells、CirculationResearch、ATVB等国际学术期刊发表论文40余篇。主持国家自然科学基金重大研究计划、省基金重大项目和杰出青年项目等10余项课题,以第一完成人获包括中华医学科技奖二等奖、浙江省医药卫生科技进步一等奖、浙江省青年科技奖等多项科研奖励。
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