Nature：内皮细胞血液动力学适应性有利于器官发育和肿瘤发生

先知报道

2020-09-13

内皮细胞具有组织特异性，可介导器官发育和再生。培养的成年内皮细胞丧失了这种适应性，这种内皮细胞不具有以器官发育的方式促进组织血管化。有鉴于此，美国威尔康奈尔医学中心Shahin Rafii等研究人员，研究发现内皮细胞血液动力学适应性有利于器官发育和肿瘤发生。

本文要点

1）研究人员发现在无血清三维基质中培养的成熟人内皮细胞中，胚胎限制性ETS转录因子变体2（ETV2）被瞬时重新激活；该三维基质由混合的层粘连蛋白、牙本质素和IV型胶原蛋白组成（ LEC基质），其可将这些内皮细胞“重置”为适应性血管生成细胞，形成可灌注的可塑性血管丛。

2）ETV2通过染色质重塑诱导肾小管生成途径，包括RAP1的激活，从而促进持久性管腔的形成。

3）在不受生物支架约束的三维矩阵中，“重置”的血管内皮细胞（R-VEC）在可扩展的微流室内自动组装成稳定的、多层的分支血管网络，其能够介导血液转运。

4）在体内，通过皮下植入小鼠体内的R-VEC会自我组装成被持久性周细胞包被的血管，这些血管在功能上与宿主循环吻合，并具有稳定性，没有畸形或血管瘤生成的迹象。

5）R-VEC与3维共培养类器官中的细胞直接相互作用，从而消除了芯片器官发育系统所需的限制性合成半透膜，因此为血管化提供了生理学平台。

6）R-VEC可形成响应葡萄糖而分泌胰岛素的人胰岛、血管化去细胞大鼠肠道，并形成健康人或癌症患者的结肠类器官。使用单细胞RNA测序和表观遗传学分析，研究人员证明了R-VECs形成一种适应性血管生态位，其可以以组织特异性方式差异性地调节和适应类器官和类瘤。

本文研究的模型可以进行代谢、免疫和理化研究，并可以通过筛选以破译器官型内皮细胞与实质细胞之间的串扰，以揭示内皮细胞异质性的决定因素，并可能利于治疗性器官修复和肿瘤靶向的发展。

参考文献：

Brisa Palikuqi, et al. Adaptable haemodynamic endothelial cells for organogenesis and tumorigenesis. Nature, 2020.

DOI：10.1038/s41586-020-2712-z

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2712-z