综述：血管生成中集体细胞迁移的建立与维持：来自斑马鱼的启示

这篇综述深入探讨了斑马鱼模型中血管内皮细胞（EC）集体迁移的调控机制，重点解析了VEGF-Notch信号通路通过负反馈（如Dll4-Notch介导的侧向抑制）和正反馈（如Tm4sf18放大Vegfr活性）协调尖端细胞（TC）与茎细胞（SC）身份决定的分子机制，并揭示了细胞不对称分裂在维持迁移层级中的关键作用，为理解发育和疾病（如癌症、缺血性疾病）中的血管生成（angiogenesis）和淋巴管生成（lymphangiogenesis）提供了新视角。

　　

引言

脊椎动物血管系统是胚胎发育中最早形成的器官之一，其分支过程（血管生成和淋巴管生成）由内皮细胞（EC）的集体迁移驱动。这一过程的核心是尖端细胞（TC）和茎细胞（SC）的层级化组织：TC通过丝状伪足引导迁移，而SC维持与母体血管的连接。斑马鱼因其透明的胚胎和遗传可操作性，成为研究这些机制的理想模型。

斑马鱼胚胎中血淋巴管分支的诱导

动脉、静脉和淋巴管分支的时序
在斑马鱼胚胎中，动脉分支始于22小时受精后（hpf），从背主动脉（DA）发出的节间血管（ISV）沿体节边界迁移，最终形成背侧纵向吻合血管（DLAV）。静脉和淋巴管分支稍晚（32-40 hpf），从后主静脉（PCV）发出，部分与ISV融合形成静脉ISV（vISV），其余发育为淋巴管。

VEGF信号通路的调控作用
VEGF家族（如Vegfaa、Vegfc）通过受体VEGFR2（Kdrl/Kdr）和VEGFR3（Flt4）激活Erk通路，诱导EC迁移和增殖。其中，VEGFR1（Flt1）作为诱饵受体抑制过度分支。淋巴管生成尤其依赖Vegfc-Flt4信号，而动脉分支更依赖Vegfr2。

负反馈协调集体迁移

Notch介导的侧向抑制
Vegfr活性升高的TC表达Delta-like 4（Dll4），激活相邻细胞的Notch信号，抑制其Vegfr活性并促使其分化为SC。这一负反馈环路在斑马鱼中通过突变实验证实：Dll4或Notch缺失导致TC过度增殖和血管超分支。Notch还通过上调sFlt1和抑制Flt4表达进一步限制TC特性。

Semaphorin-PlexinD1的排斥引导
体节表达的Sema3aa/3ab通过Plxnd1受体排斥EC，确保ISV沿体节边界迁移。Plxnd1缺失导致血管侵入体节，同时通过诱导sFlt1抑制局部Vegfr活性。此外，Plxnd1还能感知血流剪切力，通过Klf2调节血管口径。

正反馈强化TC选择

Tm4sf18放大Vegfr信号
Vegfr诱导的跨膜蛋白Tm4sf18通过正反馈增强Vegfr活性，加速TC决策。实验显示，Tm4sf18突变后Vegfr信号恢复延迟，分支速度降低。

丝状伪足的“主动感知”作用
TC的丝状伪足不仅推动迁移，还能通过靠近VEGF源放大受体激活。低剂量Latrunculin B抑制丝状伪足形成后，TC选择速度显著延迟，表明细胞形态动态参与信号调控。

不对称分裂自组织TC-SC层级

分裂中的TC通过纺锤体极性产生大小不对称的子细胞：远端较大的子细胞继承更多Vegfr组分，成为新TC；近端较小的子细胞转为SC。这种“同形分裂”模式依赖细胞形态变化，且受Apelin（Aplnrb1）信号调控，确保分裂后快速恢复集体迁移。

展望

尽管动脉分支机制已较清晰，静脉和淋巴管TC选择的调控仍待探索。此外，细胞周期状态对EC命运的影响、不对称分裂在其他血管床的普适性，以及这些机制在肿瘤血管生成中的靶向潜力，是未来研究的重要方向。斑马鱼模型将继续为揭示集体迁移的保守原则提供关键见解。