Cell突破性成果:全面了解我们的血管

【字体: 时间:2020年02月24日 来源:生物通

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  内皮细胞数据库有助于增进我们对哺乳动物体内近100,000 km特殊血管功能的了解。

  

最新Cell发布了有关十几种鼠类组织中内皮细胞令人惊讶的新知,现在研究人员可以通过开放性专业数据库获取这些知识。这项研究有助于解释为什么与其他器官相比,肺移植的排斥反应更为严重。

参与这项研究的是丹麦奥尔胡斯大学生物医学系助理教授Joanna Kalucka。文章第一作者是Joanna Kalucka以及Laura de Rooij和Jermaine Goveia。他们认为将新的研究结果和随附的内皮细胞图谱可以用作改善许多涉及血管疾病的治疗方法的工具。

“血管形成了大小不一的运输管道网络,这些管道在内皮细胞的支持下将氧气,营养物质和废物带入器官或从器官中带出。如果人体中所有血管彼此首尾相接,其长度将大约是地球周长的两倍半,即大约十万公里的血管。这说明了血管的重要性,也强调了绘制血管图谱的重要性。”

内皮细胞是位于我们所有血管内部专门的细胞层,最新研究证实了这些细胞适应周围环境,适应器官各种功能和需求的先验知识。

在这篇论文中,研究人员对小鼠脑,肺,肝,结肠,小肠,睾丸,肾脏,脾脏,心脏和不同肌肉群的血管中的内皮细胞进行了表征。结果令研究人员感到惊讶。

“如果观察大脑等器官,内皮细胞会紧密排列并形成非常紧密的连续单层膜,从而使血液迅速而轻松地流动,将氧气输送至大脑,同时限制了毒素和病原体的通过。在运输方面,它相当于一条新铺设的道路,路况平缓而稳定。另一方面,在肝脏中,内皮细胞相当于一条松散铺有鹅卵石的道路。”

Kalucka解释说,鹅卵石的开口和裂缝以及它们的形态是由于肝脏的代谢功能而存在的,肝脏的代谢功能涉及营养物质的运输。

“为了获得最佳的肝功能,必须形成多孔血管,因为这能让营养物质通过。这就是为什么我们怀疑内皮细胞在各个器官中具有不同的分子特征,因此有了我们的研究。”

研究团队坚信,内皮细胞的定位将促进新药和其他治疗方法的开发。Kalucka预测,“大杀器”的治疗,例如心血管疾病(如中风和动脉粥样硬化)以及癌症可以从此新图谱集中获得的知识中受益。

肝,肺和肠也是如此,其中内皮细胞代表与免疫细胞或病原体的第一个接触点。特别是在肺中,内皮细胞配备有能够产生免疫应答的分子。这将可能会带来更大的发现,有助于解释为什么与其他器官相比,肺移植的移植排斥反应更为严重。

这项研究的方法是通过单细胞RNA测序分析,记录单个内皮细胞的基因表达谱(转录组)。

一些学者指出,绘制的是小鼠的内皮细胞图谱,但小鼠不是人类疾病的完美模型,这是事实。但作者也指出,为了能够开发新药,我们仍然需要动物模型来预测药物对人类的药效。

(生物通)

原文标题:

Single-Cell Transcriptome Atlas of Murine Endothelial Cells

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