一种基于芯片的微生理系统HHT平台可再现患者的血管病变情况

《Nature Communications》：A microphysiological system HHT-on-a-chip platform recapitulates patient vascular lesions

　　

摘要

遗传性出血性毛细血管扩张症（HHT）是一种罕见的先天性疾病，其特征是多个器官中出现脆弱的血管畸形。目前该病的治疗选择有限，且尚无治愈方法。HHT患者会携带影响Alk1-Eng信号通路的功能丧失突变，但为何这些突变会表现为血管畸形，其机制仍不完全清楚。在此，我们构建了一种完全基于人类细胞的微生理系统，该系统中的灌注血管可通过可诱导的shRNA来调控原代内皮细胞中的Alk1基因表达。由此产生的血管畸形会在数天内形成，其外观与患者体内的血管畸形相似，而且仅需少量Alk1缺陷的内皮细胞即可引发病变。单细胞转录组分析表明，微血管的修剪和消退有助于血管畸形的形成，而PDGFB的缺失则与壁细胞的募集有关。最后，通过药物抑制VEGF/VEGFR通路可以阻止病变的形成。总之，我们构建的HHT芯片模型能够精准再现患者体内的血管畸形，有助于深入理解该疾病的生物学机制，并为寻找新的治疗药物提供依据。