肺组织驻留 c-Kit+细胞分化为微血管内皮细胞：缓解肺血管重塑的新希望

为探究肺 c-Kit+细胞分化在肺血管重塑（PVR）中的作用及机制，研究人员开展了相关研究。他们发现肺组织驻留 c-Kit+细胞可分化为成熟内皮细胞，Nr2f2 过表达能缓解 PVR。这为治疗 PVR 提供了新的潜在策略。

　　在人体的肺部，有一套精妙的血液循环系统，它就像一个庞大而复杂的交通网络，负责着氧气和二氧化碳等气体的交换运输。其中，微血管内皮细胞（mECs）是这个网络中至关重要的 “交通枢纽”，对肺血管的发育、再生以及维持血管和肺泡的稳定起着关键作用。然而，当 mECs 出现功能障碍时，就会引发肺血管重塑（PVR），进而导致肺动脉高压（PH）等一系列严重的呼吸系统疾病。这些疾病不仅会使肺部微血管网络受损，还会让血管壁增厚、肌肉化，严重影响肺部功能。

目前，虽然对 PVR 和 PH 的研究不断深入，但仍存在许多亟待解决的问题。比如，肺 c-Kit⁺细胞在 PVR 中到底扮演着怎样的角色，其分化机制又是什么，这些问题一直困扰着科研人员。而且，以往利用循环内皮祖细胞（EPCs）治疗 PVR 和 PH 的效果并不理想，EPCs 能否成功植入肺血管网络并分化为成熟的 ECs 也存在很大争议。

为了攻克这些难题，中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础医学院等机构的研究人员展开了深入研究。他们通过一系列实验，揭示了肺组织驻留 c-Kit⁺细胞在 PVR 过程中的分化命运，发现 Nr2f2 可作为治疗肺血管修复的潜在靶点，这一成果发表在《Developmental Cell》杂志上。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，建立了多种小鼠模型，如 Kit-CreER;Rosa26-tdTomato 小鼠用于基因谱系追踪，Kit-CreER;Rosa26-DTR 小鼠用于 c-Kit⁺细胞的基因敲除；还构建了 SU5416 / 缺氧（SuHx）诱导的 PVR 小鼠模型。同时，进行了单细胞 RNA 测序（scRNA-seq），以分析细胞的异质性和分化轨迹；运用流式细胞术对细胞进行分选和分析；采用免疫组化、免疫荧光等染色技术观察细胞和组织的形态及分子表达情况。

研究结果如下：

• 肺 c-Kit⁺细胞在血管重塑肺中呈现内皮谱系特征：通过 scRNA-seq 分析，研究人员发现肺 c-Kit⁺细胞主要与内皮细胞谱系相关，且在 PVR 过程中数量增加，其中 c-Kit⁺CD31⁺亚群增多明显。免疫染色显示，c-Kit⁺细胞分布在肺血管内皮和微血管网络中，在 PH 患者的血管重塑肺中数量增多。
• 谱系追踪揭示肺 c-Kit⁺细胞在 PVR 中的 mEC 命运：利用 Kit-CreER;Rosa26-tdTomato 小鼠进行谱系追踪实验，发现 c-Kit⁺细胞在 PVR 过程中主要分化为微血管内皮细胞（mECs），而非平滑肌细胞（VSMCs）和上皮细胞。
• 分化的 c-Kit⁺细胞主要为肺组织驻留细胞：通过骨髓移植实验，证实了在 PVR 过程中，分化的 c-Kit⁺细胞主要来源于肺组织驻留细胞，而非骨髓来源。
• 骨髓来源的 c-Kit⁺细胞主要分化为白细胞：实验表明，骨髓来源的 c-Kit⁺细胞在 PVR 过程中主要分化为 CD45⁺白细胞，而非内皮细胞。
• 组织驻留 c-Kit⁺细胞的耗竭会加重 PVR：构建 Kit-CreER;Rosa26-DTR 小鼠模型，选择性耗竭肺组织驻留 c-Kit⁺细胞后，发现小鼠肺血管稳态被破坏，PVR 加重，右心室肥厚，死亡率增加。
• scRNA-seq 揭示肺 c-Kit⁺ECs 在 PVR 中的成熟内皮分化：对 tdTomato⁺细胞进行 scRNA-seq 分析，发现 c-Kit⁺ECs 在 PVR 过程中可分化为成熟的内皮细胞，如肺泡细胞和肺静脉内皮细胞（PVECs）。
• 表达 Nr2f2 的 c-Kit⁺EC 亚群在 SuHx 肺中增加：研究人员鉴定出三个 c-Kit⁺EC 亚群，其中表达 Nr2f2 的亚群 B 在 SuHx 肺中显著增加。该亚群在维持肺内皮完整性方面具有重要作用，其表达的 Nr2f2 基因对静脉内皮细胞的特化至关重要。
• 上调 c-Kit⁺ECs 中 Nr2f2 的表达可缓解 SuHx 诱导的 PVR：通过腺相关病毒（AAV）上调 Nr2f2 的表达，发现可促进 c-Kit⁺细胞分化为表达 PVECs 标记的内皮细胞，从而缓解 PVR，降低右心室收缩压（RVSP）和右心室肥厚指数（RVHI）。
• 下调 c-Kit⁺ECs 中 Nr2f2 的表达会加重 SuHx 诱导的 PVR：利用 AAV-RNAi 抑制 Nr2f2 的表达，结果显示会抑制 c-Kit⁺细胞分化为 EphB4⁺ECs，进而加重 PVR，使 RVSP 和 RVHI 升高。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，肺组织驻留 c-Kit⁺细胞在 PH 背景下可分化为成熟的 mECs，而骨髓来源的 c-Kit⁺细胞主要分化为免疫细胞。不同的 c-Kit⁺EC 亚群在 mEC 特化方面存在差异，上调 NR2F2 在 c-Kit⁺细胞中的表达是缓解 SuHx 诱导的 PVR 的有效策略，这为 PVR 的治疗提供了新的潜在靶点和方向。然而，该研究也存在一些局限性，如未深入探究 c-Kit⁺细胞分化和亚群转移的触发因素，也未明确 Notch1⁺和 Foxf1⁺亚群在 PVR 中的作用，以及 Nr2f2 过表达是否通过抑制炎症来缓解 PVR 等问题，这些都有待进一步研究。但总体而言，这项研究为肺血管重塑相关疾病的治疗带来了新的曙光，为后续的研究和临床治疗提供了重要的理论依据。