单细胞与空间转录组解析心肌梗死后淋巴管新生的动态转录特征及调控机制

本文通过整合单细胞测序与空间转录组技术，系统揭示了心肌梗死（MI）后心脏淋巴管内皮细胞（LECs）的时空动态异质性，鉴定出4个功能各异的LECs亚群：LEC CaIII通过代谢重编程参与早期炎症调控，LEC CaI和Co通过水通道蛋白Aqp1介导水肿消退，Gal-9-CD44通路则调控巨噬细胞迁移。研究为靶向淋巴管改善心肌修复提供了新靶点。

　　

动态变化的心肌淋巴管系统

心肌梗死（MI）后心脏淋巴管系统呈现显著的时空动态重塑。通过免疫荧光标记淋巴管内皮标志物Lyve1/Pdpn/Prox1，发现梗死区（IZ）在MI后第3天淋巴管几乎消失，第7天边界区（BZ）出现大量扩张的集合淋巴管，而IZ仅见不连续毛细淋巴管。至第14-28天，IZ毛细淋巴管密度显著增加，并形成贯穿心外膜的集合淋巴管。这种区域特异性重塑提示淋巴管新生与心肌损伤修复密切相关。

淋巴管内皮细胞的异质性亚群

单细胞转录组分析16,327个内皮细胞，鉴定出5个亚群：动脉内皮细胞（高表达Efnb2）、静脉内皮细胞（高表达Vwf）、毛细血管内皮细胞（高表达Kdr）和淋巴管内皮细胞（LECs）。进一步将650个LECs分为4个功能亚型：

1. LEC Co（集合淋巴管型）：高表达Cav1和Foxp2，参与淋巴液定向运输
2. LEC CaI-III（毛细淋巴管型）：Lyve1/Pdpn梯度表达，其中CaIII在IZ早期高表达氧化磷酸化相关基因，CaI在后期显著上调Aqp1

时空分布与功能分化

空间转录组显示：

• 早期（d3）：LEC CaIII主导IZ，通过PPAR/cGMP-PKG通路调控能量代谢
• 中期（d7）：LEC CaI在IZ激活水通道蛋白通路（Aqp1表达升高3.2倍）
• 晚期（d14+）：LEC Co迁移至IZ，通过血管加压素调控水肿消退

免疫调控新机制

CellChat分析揭示LEC与免疫细胞的交互网络：

• Gal-9-CD44轴：LEC CaI在IFN-γ刺激下分泌Gal-9，促进巨噬细胞迁移（Transwell实验显示迁移数增加2.4倍）
• 胶原-CD44轴：调控单核细胞向梗死区浸润

关键分子机制验证

• Aqp1调控水肿：缺氧使mLEC的Aqp1表达降低60%，与心肌含水量变化呈负相关（r=-0.82）
• Gal-9功能：siRNA沉默Lgals9基因后，巨噬细胞迁移率下降57%（P<0.01）

临床转化意义

该研究首次绘制MI后LECs的时空动态图谱，提出：

1. 靶向Aqp1增强淋巴管吸收功能可改善心肌水肿
2. 调控Gal-9-CD44轴可能优化炎症反应时序
   为发展促进心脏淋巴管重建的精准治疗策略提供理论依据。