综述:体内直接重编程通过诱导血管生成缓解组织缺血

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Molecular Therapy 12

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  这篇综述聚焦(direct in vivo reprogramming)体内直接重编程技术,系统梳理了将成纤维细胞转化为血管生成细胞(induced vasculogenic cells)以治疗缺血性心血管疾病的研究进展,重点分析了4项体内重编程关键研究,为转化医学(translational medicine)提供新思路。

  

引言

缺血性心血管疾病是全球健康重大挑战,传统治疗手段难以实现功能性血管再生。随着诱导多能干细胞(iPSC)技术的突破,科学家开始探索绕过多能态阶段的直接重编程策略。2017年首次报道的成纤维细胞向血管生成细胞的体内转化,为缺血组织修复开辟了新途径。

体外重编程技术演进

过去十年间,研究者通过转录因子组合(如ETV2、FLI1、ERG)或小分子化合物,成功在体外将成纤维细胞转化为功能性内皮细胞(induced endothelial cells, iECs)。这些细胞表现出CD31+/vWF+标志物表达,并能形成管样结构。值得注意的是,不同实验室采用的诱导方案存在显著差异:部分研究依赖病毒载体递送外源基因,而另一些则采用非整合型表观遗传调控剂。

体内重编程突破性进展

2017年首项小鼠模型研究证实,心肌梗死区域注射重编程因子可将心脏成纤维细胞转化为具有灌注功能的血管网络。后续研究进一步优化策略:

  1. 靶向递送系统:纳米颗粒包裹的mRNA显著提高转化效率

  2. 微环境调控:低氧条件(2% O2)增强血管成熟度

  3. 命运追踪技术:利用Cre-loxP系统证实转化细胞的体内来源

关键科学问题

尽管取得进展,重编程细胞的长期安全性、免疫原性和功能稳定性仍需验证。特别值得关注的是:

  • 部分诱导细胞呈现转录组"杂合态",同时表达成纤维细胞和内皮细胞标志物

  • 血管网络在大型哺乳动物模型的持久性数据仍缺乏

  • 表观遗传记忆可能影响细胞功能

转化医学前景

最新临床前研究尝试结合生物材料支架与重编程因子,在糖尿病足溃疡模型中实现血流恢复。未来研究需明确重编程细胞与宿主血管的整合机制,并建立标准化质量评估体系,为最终应用于人类缺血性疾病奠定基础。

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