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Circulation Researc张力教授团队解析CD34+干/祖细胞在血管损伤中的作用

发布时间:2021年09月30日 浏览次数:717

 血管内皮损伤和功能障碍是以动脉粥样硬化为代表的众多血管疾病的始动因素。与此同时,诸如支架置入等治疗操作亦会对血管内皮造成损伤,加重损伤局部内膜增厚和管腔狭窄。既往被广泛认为是内皮祖细胞的CD34+细胞,由于其潜在的向内皮分化和促血管新生作用,被大量临床试验用于心血管疾病的干细胞治疗,然而其疗效仍不理想,涂布CD34抗体的“内皮祖细胞捕获支架”由于其靶病变失败率升高等问题大大限制了其临床应用。

近期,来自上海交通大学附属医学院新华医院心血管二科、心血管发育与再生医学研究所张力教授和浙江大学医学院附属第一医院徐清波教授团队在Circulation Research上发表了题为Nonbone Marrow CD34+Cells Are Crucial for Endothelial Repair of Injured Artery的研究论文,以单细胞转录组测序结合遗传谱系示踪发现非骨髓来源血管原位CD34+细胞的内皮修复作用。

课题组首先通过单细胞转录组测序绘制小鼠股动脉单细胞图谱,解析血管CD34+细胞异质性,鉴定出具有干/祖细胞特征的CD34+细胞亚群;通过构建CD34+遗传谱系示踪小鼠在体追踪CD34+细胞的病理改变,发现CD34+细胞大量参与导丝拉伤内膜剥脱后的内皮修复过程。进一步地,课题组通过骨髓移植模型证明了以往被认为是“内皮祖细胞”的循环骨髓来源CD34+细胞只形成损伤局部的炎症细胞,而内皮修复则由非骨髓来源CD34+细胞主导;结合选择性细胞剔除模型,发现剔除非骨髓来源CD34+细胞加重损伤后的新生内膜厚度。最后,结合单细胞测序和体外细胞实验,课题组证实TGF-β通路中的Smad7-pSmad2/3与CD34+细胞内皮分化相关,并受microRNA-21负向调节。

综上,该研究着眼于心血管干细胞治疗瓶颈,通过解析CD34+细胞异质性和探寻血管损伤后的内皮修复来源,创新性地发现非骨髓来源CD34+细胞修复损伤后的血管内皮,指出既往干细胞治疗,不论是干细胞移植或是细胞捕获支架,其招募的骨髓循环来源CD34+细胞反而加重局部炎症反应,是临床试验失败的重要原因。后续靶向非骨髓来源CD34+细胞促进内皮修复才是优化CD34+干细胞治疗临床转化的合理方向。

此次发表论文的第一作者为张力教授的博士研究生蒋鎏骏,共同第一作者为浙大一院的陈婷医生和张力团队博士生孙厦厦。上海交通大学医学院附属新华医院心血管二科、心血管发育与再生医学研究所张力教授与浙大一院的徐清波教授为共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金重点项目、重大研究计划集成项目和面上项目等课题的资助。

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