新技术揭示心脏应急通道的“真正建造者”

新技术揭示心脏应急通道的“真正建造者”（来源：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心，部分内容由AI生成）

心脏每天不停跳动，离不开冠状动脉这条输送氧气和营养的“高速公路”。一旦冠状动脉发生堵塞，下游心肌便会受损，甚至坏死。但部分人群心脏自带一套“备用方案”——侧支动脉。它们像天然搭建的应急桥梁，可以绕开堵塞区域，重新为缺血心肌恢复供血。

这些“生命之桥”究竟从何而来？过去科学界认为，部分侧支动脉可以重新生成，来源于已有动脉的迁移和重组。

近日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心团队通过多种新型遗传谱系示踪技术发现，重新生成侧支动脉的“真正建造者”并非已有动脉，而是遍布心肌的毛细血管。

研究团队利用邻近细胞遗传学技术设计细胞接触历史记录仪，可永久记录真正的动脉内皮细胞，完全不依赖传统标记物和诱导物他莫昔芬。团队同时利用双重组酶建立了一套高精度追踪系统，专门捕捉毛细血管转变而来的动脉。这一技术如同在夜间地图上，仅点亮正在扩建升级的道路，其余道路则全部保持暗色。

如果把整个血管网络比作交通系统，动脉是宽阔的“高速公路”，毛细血管则犹如“羊肠小道”。研究人员利用这些新技术发现，在高速公路发生中断时，这些平日里的“羊肠小道”会迅速启动升级改造，不断拓宽、加固，获得动脉的结构和功能，最终成长为连接两条主干道的新“公路”，为受损心肌重新送去血液和养分。

研究发现，血管内皮生长因子A（VEGFA）就像“施工总指挥”。动物实验显示，短暂提高受损心脏的VEGFA水平后，毛细血管转变动脉的效率显著提升，小鼠心肌缺血面积减少，心功能得到改善。而血管内皮生长因子（VEGF）信号过度激活，又会产生大量不成熟的“动脉血管”，沦为“豆腐渣工程”。研究进一步发现，VEGFA通过激活关键下游转录因子YY1，引导毛细血管完成向动脉的转变。

这项研究刷新了人们对心脏自我修复能力的认识。未来，有望通过精准调控VEGFA-YY1信号通路，激发心脏自身的“生命之桥”的搭建，为缺血性心脏病提供更加温和、有效的新疗法。

相关研究成果在线发表在《科学》（Science）上。

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新技术揭示心脏应急通道的“真正建造者”（来源：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心，部分内容由AI生成）