上海生科院利用譜系示蹤技術揭示胚胎期冠狀動脈的起源

　　4月8日，國際學術期刊Circulation Research（《循環研究》）在線發表了中國科學院上海生命科學研究院營養科學研究所周斌研究組的最新研究成果“Endocardium minimally contributes to coronary endothelium in the embryonic ventricular free walls”。該研究利用遺傳譜系示蹤技術發現胚胎期心臟壁上的冠狀血管起源于靜脈竇而非心室心內膜，從而揭示了心血管研究領域內長期存在的爭論性問題，為研究冠狀血管的發生發育與再生治療提供了理論基礎。

　　心血管領域關于胚胎期冠狀血管的起源一直存在爭論，靜脈竇和心室心內膜是最主要也是最具爭議的兩個起源。周斌組通過利用傳統的心內膜標記基因Nfatc1構建了Nfatc1-Cre等工具小鼠，并對心室心內膜進行了譜系示蹤實驗。研究發現，雖然Nfatc1-Cre可以標記上大量冠狀血管，但Nfatc1基因并不僅僅表達在心室心內膜，還表達在胚胎早期的靜脈竇內皮細胞中。由此，研究人員對冠狀血管的心室心內膜起源提出了質疑。

　　為了對心室心內膜實現特異性標記，周斌組等研究人員利用單細胞實時定量PCR、原位雜交實驗等技術，發現并鑒定了特異性表達在心室心內膜的基因Npr3。通過構建Npr3-CreER等工具小鼠，對心室心內膜開展譜系示蹤實驗發現，心室心內膜很少貢獻到胚胎期冠狀血管。通過多種工具小鼠實驗，進一步證實靜脈竇內皮細胞很可能是胚胎期冠狀血管的主要來源。

　　心內膜細胞和冠狀血管內皮細胞雖都是內皮細胞，但兩者的基因表達存在很大差異。在該課題中，研究人員還利用多種工具小鼠，分離出了胚胎期心內膜細胞和冠狀血管內皮細胞，通過RNA-sequencing實驗發現并鑒定出了一系列特異性表達在心內膜細胞或冠狀血管內皮細胞上的基因，這對心血管領域內的后續研究具有重要意義。

　　該課題由張輝在研究員周斌的指導下完成，并得到了合作者斯坦福大學教授Sean M. Wu和南加州大學教授Henry M. Sucov的幫助。該工作得到了中科院、國家科技部、基金委、中組部、上海市科委等經費支持。

　　心內膜來源的細胞（紅色）很少形成胚胎期心臟壁的冠狀血管（綠色）。藍色為細胞核。