Sci Rep:血管损伤的类型决定了它的再生路径

【字体: 时间:2021年04月26日 来源:Scientific Reports

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  来自筑波大学的研究人员发现,血小板源性生长因子受体α (PDGFRa+)标记的细胞主要居住在血管最外层(外膜),如何对血管损伤作出反应,并促进新生内膜的形成。通过诱导各种形式的血管损伤并追踪PDGFRa+细胞,他们发现PDGFRa+细胞对不同类型的血管损伤的反应不同。这项研究可能有助于为新生内膜形成和血管闭塞患者提供一种新的治疗选择。

  

动脉粥样硬化和长期高血压等疾病会损伤血管。因此,血管可能会经历一个称为重塑的过程,即血管壁增厚并导致阻塞(称为闭塞)。在一项新的研究中,筑波大学的研究人员发现了血小板衍生生长因子受体α (PDGFRa+)标记的细胞是如何主要居住在最外层的血管中促进它们的重塑的。

血管由三层组成,每一层在血管的功能和稳定中发挥独特的作用:最内层(内膜)内衬内皮细胞,调节血液和组织之间的交换;内侧层(中膜)由平滑肌细胞组成,调节血管的张力;最外层(外膜)包含各种类型的细胞和结缔组织,为血管提供结构的完整性和稳定性。内膜对病理状况非常敏感,如动脉粥样硬化和高血压,也对支架植入引起的血管闭塞(也称为支架内再狭窄)非常敏感。当内膜受损时,血管发生重塑,导致中膜平滑肌细胞增殖,导致血管壁阻塞。虽然外膜细胞也参与了这一过程,但它们如何以及在多大程度上参与这一过程仍是未知的。

“新生内膜形成是血管疾病和支架植入的主要并发症,”该研究的主要作者Kenichi Kimura助理教授说。“因为它们导致了患者的总体发病率和死亡率,了解导致新生内膜形成的机制很重要,这样我们就可以为患者提供一种治疗方法。”在过去,人们对新内膜形成中介质的作用进行了大量的研究。因此,在这项研究中,我们想了解外膜细胞是如何参与其中的。”

为了实现他们的目标,研究人员使用了谱系追踪,并用荧光蛋白标记小鼠的PDGFRa+细胞。通过这样做,他们能够识别和跟踪细胞群及其后代。为了了解PDGFRa+细胞如何促进新生内膜的形成,研究人员对小鼠血管进行了三种不同类型的损伤:结扎颈动脉(将颈部的主要血管结扎)、剥脱(用金属丝从内部损伤血管)和压力过大(将主动脉结扎以增加从主动脉起的血管的血压)。

有趣的是,研究人员发现PDGFRa+细胞的反应随着损伤类型的不同而不同。颈动脉结扎后,PDGFRa+细胞缓慢进入新生内膜,发育为未成熟的血管肌细胞,剥脱损伤后,这一过程加速,PDGFRa+细胞发育为成熟的血管平滑肌细胞。此外,压力超负荷损伤后,PDGFRa+细胞在外膜内增殖并产生结缔组织。

“这些惊人的结果表明,PDGFRa+细胞对血管损伤的反应依赖于环境。我们希望我们的发现可以帮助提供一个新的治疗途径,影响新生内膜形成和血管闭塞的患者,”Hiromi Yanagisawa教授说。

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 "Contribution of PDGFRα-positive cells in maintenance and injury responses in mouse large vessels" was published in Scientific Reports at DOI: 10.1038/s41598-021-88126-6.

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