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Cell子刊综述 | 细胞变身记:血管里的“叛变者”如何引爆心血管疾病?

已有 267 次阅读 2025-6-23 21:17 |系统分类:论文交流

序幕:一场胚胎发育中的“华丽蜕变”

1970年代,科学家首次在胚胎心内膜垫中发现一种神奇现象——内皮细胞(ECs) 竟会“改头换面”,失去原有特征,转化为间质细胞。这场名为内皮-间质转化(EndMT) 的细胞变身大戏,实则是心脏发育的基石:✅ 心脏瓣膜、主动脉的“建筑师”:胚胎中EndMT驱动心内膜垫形成,最终构建精密的心脏结构;✅ 变身标志:血管内皮钙黏蛋白(VE-cadherin)↓ + 间质标记α-SMA↑;

📌 关键发现:若阻断EndMT(如抑制MFNG基因),将导致心脏流出道发育不全和圆锥动脉干缺陷!

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1️⃣ 天使 or 魔鬼?EndMT的双面角色🔴 黑暗面——心血管疾病的“幕后推手”

1. 动脉粥样硬化

  • 低剪切应力区(血管弯曲处) 是EndMT的温床 → 促斑块形成;

  • 单细胞测序揭示:血流扰动通过 TGF-β通路+糖酵解重编程 激活EndMT;

  • 争议焦点:EndMT究竟促进斑块破裂(基质失衡)还是增强稳定性(纤维帽加固)?

2. 心脏瓣膜病

  • 成人瓣膜内皮细胞(VECs)在炎症/机械应力下EndMT → 转化为间质细胞(VICs)→ 分化为成骨细胞 → 瓣膜钙化;

  • 风湿性心脏病中,靶向ACVR2A可抑制EndMT减轻损伤。

3. 肺高血压(PAH)

  • 缺氧诱导肺血管EndMT → 血管重塑+内皮功能障碍;

  • 突破:机器学习鉴定出PAH特异性EndMT基因标签 → 助力早期诊断;

4. 器官纤维化

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🟢 光明面——组织修复的“希望之星”

部分EndMT(Partial EndMT) —— 细胞变身中途按下暂停键!

  • 双重特性:保留内皮连接 + 获得间质迁移能力 → 类似血管出芽行为。

  • 修复功能

✅ 心肌梗死后促进血管新生(通过GTF2H4转录因子增强);

✅ 缺血组织中引导侧支动脉形成。

  • 危险信号:过度激活可能诱发肿瘤侵袭或移植血管病变。

🌟 科学启示:精准调控“部分EndMT”是未来再生治疗的关键!

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图 1. 内皮 - 间充质转化在心血管疾病发生发展中的作用

2️⃣ 操控细胞变身的“分子开关”🚦 三大核心信号通路

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💡 前沿调控武器

1. ncRNA军团

  • miR-146a-5p:抑制心肌EndMT → 抗纤维化;

  • 环状RNA CircSIRT2:吸附miR-542-9p → 阻断视网膜下纤维化;

  • lncRNA DANCR:对抗高血糖诱导的心脏微血管EndMT。

2. 表观遗传指挥官

  • 组蛋白乳酰化(H3K18la) → 促动脉粥样硬化;

  • METTL3介导m6A修饰 → 保护KLF2表达 → 抑制EndMT。

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图 2. 内皮 - 间充质转化的分子网络

3️⃣ 阻击“叛变者”的临床弹药库💊 老药新用——EndMT抑制剂现身!

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⚠️ 挑战:需开发靶向递送系统(如纳米颗粒),避免全身给药干扰生理性EndMT!

终章:未解之谜与未来之战

终极拷问❓部分EndMT如何精准调控?是否存在“完全变身”的阈值?❓能否找到血液标志物实时监测EndMT活性?❓器官特异性递药技术何时突破?

科学家的野望:通过单细胞多组学+空间转录组技术,绘制EndMT动态图谱,实现从“粗暴阻断”到“精准调控”的跨越!

本文素材来源Zhang Z. et al. Endothelial-to-mesenchymal transition in cardiovascular diseases. Trends in Molecular Medicine (2025)

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