▲：腔內(nèi)具有紅細(xì)胞（紅細(xì)胞E）的血管，形成其內(nèi)膜的內(nèi)皮細(xì)胞（內(nèi)層）和形成其外膜的外周細(xì)胞（外層）
在諸如癌癥、糖尿病、風(fēng)濕病和中風(fēng)等疾病中， 通常會(huì)存在因血管發(fā)育障礙加劇病情甚至阻礙治療的情況?？_林斯卡研究所的研究人員現(xiàn)在顯示血管如何正常地改變其大小以產(chǎn)生功能性循環(huán)系統(tǒng)，以及如何發(fā)生疾病期間的血管畸形。
在一個(gè)健康的身體里，動(dòng)脈、毛細(xì)血管和靜脈可以達(dá)到完美的平衡，允許血液到達(dá)身體的每個(gè)細(xì)胞，并形成所謂的“血管樹”。新血管由內(nèi)皮細(xì)胞形成，其通常覆蓋血管內(nèi)部，并將其自身組織成管并與其它細(xì)胞一起成熟為動(dòng)脈、毛細(xì)血管或靜脈。
▲斑馬魚血管圖
在整個(gè)人的生命中，血管樹必須使其分支適應(yīng)身體組織變化的需要，例如在生長、肌肉建立或傷口愈合期間。然而，影響內(nèi)皮細(xì)胞的疾病會(huì)使血管樹失去平衡，這會(huì)加劇病情并且常常導(dǎo)致出血。例如，在癌癥中，已知血管泄漏并且在動(dòng)脈和靜脈之間形成直接分流，防止藥物到達(dá)腫瘤。
近期，卡羅林斯卡研究所的研究人員“Nature Cell Biology”雜志上發(fā)表了一篇研究，描述了血流如何影響內(nèi)皮細(xì)胞的大小，從而影響血管的形成并導(dǎo)致畸形的發(fā)生。
▲eng突變斑馬魚有明顯的血管畸形（后圖為腦部血管）
在目前的概念中，內(nèi)皮細(xì)胞是通過壓力來建立穩(wěn)態(tài)的，例如較高的流速會(huì)引起血管擴(kuò)大，而較低的流量會(huì)導(dǎo)致血管變窄。而在這個(gè)研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)在斑馬魚胚胎發(fā)育加快時(shí)，血管直徑初始膨脹后最終血管反而會(huì)收縮，這是通過內(nèi)皮細(xì)胞形狀變化所介導(dǎo)的。
▲斑馬魚尾部血管再生情況
在這個(gè)過程中，研究者們發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮糖蛋白鑒定為此過程中的重要參與者。內(nèi)皮突變體細(xì)胞和血管響應(yīng)于流量增加而繼續(xù)擴(kuò)大，從而加劇了預(yù)先存在的胚胎動(dòng)脈 - 靜脈分流。
▲內(nèi)皮糖蛋白通過細(xì)胞形態(tài)控制血液流量
最終的數(shù)據(jù)表明，響應(yīng)于生物物理線索的細(xì)胞形狀變化就是管狀器官有序形成的基本準(zhǔn)則。
原文索引："Endoglin controls blood vessel diameter throughendothelial cell shape changes in response to haemodynamic cues". Wade W.Sugden, RobertMeissner, Tinri Aegerter-Wilmsen, Roman Tsaryk, Elvin V. Leonard,Jeroen Bussmann, Mailin J. Hamm, Wiebke Herzog, Yi Jin, Lars Jakobsson,Cornelia Denz, Arndt F. Siekmann. Nature Cell Biology, online 22 May2017, DOI:10.1038/ncb3528