中国科学家发现冠状动脉起源
目前,在世界范围内,冠心病引起的心肌梗死是疾病致死的首要原因。一直以来,科学家们都致力于研究冠状动脉的形成过程和发育机制,以促进心血管疾病的临床治疗。
7月4日,《科学》杂志上发表的一篇论文对冠状动脉血管的来源进行了石破天惊的阐述,指出大部分冠状血管是伴随着新生儿快速生长的心脏组织生成的。 该结论颠覆了科学界对冠状血管来源的原有认知。此前,关于冠状动脉的起源的研究大多集中在妊娠中期,即冠状动脉血管在心脏上最初形成的时期, 科学家们普遍认为冠状动脉起源于静脉窦(只存在于胚胎中的一个心腔)细胞或心外膜细胞,出生后的冠状动脉血管即源自这些胚胎期已经形成的冠状动脉血管。
此项科研成果的完成人是中国科学家、现任职于中科院上海生科院营养科学研究所的周斌博士。 周斌曾作为中国医学科学院血液学研究所博士研究生,师从著名干细胞专家韩忠朝教授,进行血管干细胞的研究工作。在2006年底获得博士学位后,周斌前往美国,在哈佛大学医学院波士顿儿童医院心脏科从事博士后研究,专攻心脏干细胞及发育调控,2010年,周斌回到中国,在中科院作为课题组长带领科研团队继续该项研究工作。在周斌博士的指导下, 课题组成员们致力于寻找在心血管疾病病理过程中调控心肌细胞增殖分化和冠状动脉血管新生的靶点,并力图通过调控这些信号通路来改善病理过程,最终达到治疗的目的。
冠状动脉是如何发育的, 是对人类健康有重要意义的基础生物学问题,该领域的研究进展能够为先天性心脏病和成年心血管疾病再生医学治疗提供重要信息。
运用"遗传谱系示踪技术",周斌课题组对胚胎血管进行荧光蛋白标记,以跟踪胚胎血管发育的“踪迹”。在实验过程中,意外的结果出现了:小鼠出生一两周时,心脏壁内侧出现了未标记的冠状血管丛。经过对该血管从的重新标记,周斌发现,胚胎来源的冠状血管来自“心内膜”。
这一成果已经引起国际学术界的关注和好评。《科学》杂志将这一研究成果作为亮点文章进行了专题评论,杂志的编委和评审专家高度评价此项工作,认为该成果不仅是心血管领域的重大突破, 而且对发育和再生领域的其他研究工作具有指导意义。美国哈佛大学著名发育学家Burns教授评价: 该成果是目前在寻找冠状动脉起源中的突破性研究成果, 为降低心梗后心衰引起的发病率和死亡率的再生医学研究带来了新的希望。 《科学》杂志的编辑Purnell博士认为:此项研究发现出生后心脏生成新的冠状动脉血管的能力, 有助于心血管再生治疗。 周斌博士的导师、国家干细胞工程技术研究中心主任韩忠朝教授表示,这一研究成果将造福更多的心脏病患者,对全国乃至全世界的干细胞研究也是一种激励,能够鼓舞有志的科学家们攻克更多难关。
周斌博士(左三)及其团队
据悉,在最近的研究工作中,周斌课题组已从心内膜上提取出干细胞。这些心内膜干细胞理论上可以进行体外培养、人工扩增,再植入先天性心脏病或缺血性心肌疾病患者的心脏,可能有助于形成“第二冠状动脉丛”,成为制造心血管的“天然材料”。上述研究工作为冠心病引起心肌梗死后的冠状动脉血管再生治疗、进而为体外人工心脏血管生成的研究奠定了理论基础。