2016年2月29日

血管在压力下发芽

在血管生成过程中，是血压推动了小毛细血管的开放。由MDC的Holger Gerhardt教授领导的研究小组首次观察了这一过程，并在《科学》杂志上发表了他们的研究结果自然细胞生物学。科学家们展示了血液施加的压力如何导致内皮细胞的膜塌陷并生长到细胞体内，直到形成一个连续的血管。细胞自身在细胞骨架肌动球蛋白丝的帮助下指导这一过程。直到现在，科学家们还没有对毛细血管的形成有如此详细的了解，而毛细血管在胚胎发育、癌症或糖尿病中是非常重要的。

格哈特教授的团队在马克斯·德尔布吕克分子医学中心(MDC)在柏林,柏林健康研究所(波黑),心血管研究中心和德国(DZHK)和弗兰芒Instituut voor Biotechnologie (VIB)在鲁汶研究血管生成的许多不同的方面——新形成的血管来自现有的。

在“发芽血管生成”过程中，新细胞从现有的附近毛细血管壁生长，形成一个新的毛细血管袢。但是直到现在，科学家们还不知道腔是如何形成的，格哈特说。

使用纺丝盘共聚焦显微镜提供高空间和时间分辨率，研究人员研究了斑马鱼胚胎，其中内皮细胞膜已经用荧光蛋白质遗传标记。他们观察到了血液挤压进内皮细胞，在此过程中，新管腔的膜生长。细胞主动控制内陷的进展。它通过构建肌动蛋白纤维来推动更小的侧支和小气泡，然后在肌凝蛋白丝的帮助下收缩它们。这样，新的毛细管腔只在尖端生长。

当组织的新部位需要血液时，毛细血管就会生长胚胎发育例如，伤口愈合。血管生成也具有重要意义。不断增长的肿瘤试图满足他们贪婪的能量和氧气，让血管发芽。“肿瘤中的血管不正常。它们泄漏并往往无法控制其直径，”Gebala说。Gerhardt表示，腔的财产也可能与其他疾病相关：“如果血管的形成这很大程度上取决于血液的流体动力学，这对生理血压意味着什么?”例如,视网膜血管在糖尿病患者眼中被摧毁，特别是在受强烈波动影响的地方血压。