衰老的血管難以給全身提供足夠的養(yǎng)分，將直接導(dǎo)致人體臟器功能的衰退。中國學(xué)者首次繪制出了靈長類動脈血管衰老的單細胞圖譜，該成果5日在線發(fā)表在《自然·通訊》上。

中國科學(xué)院動物研究所曲靜研究組、劉光慧研究組與北京大學(xué)湯富酬研究組聯(lián)手，首先對年輕和年老食蟹猴的動脈血管進行了組織學(xué)分析。大尺度電鏡三維重構(gòu)等技術(shù)揭示，年老血管呈現(xiàn)血管壁增厚、鈣化、纖維化以及血管內(nèi)皮細胞減損等一系列衰老特征。

“目前沒有明確的人類老年血管的細胞組成和分子特征，不同來源的血管壁細胞存在高度異質(zhì)性，就是說心臟和手指的血管細胞組成是不同的。”論文通訊作者之一、中國科學(xué)院動物研究所研究員曲靜介紹。

主動脈弓和冠狀動脈是人類動脈粥樣硬化的易感部位，因此研究人員利用高精度單細胞轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)繪制了主動脈弓及冠狀動脈的內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞等血管細胞類型的基因表達圖譜，并鑒定出8種區(qū)分主動脈和冠狀動脈的新型分子標志物。

進一步分析表明，轉(zhuǎn)錄因子FOXO3A(長壽基因FOXO3A編碼的蛋白產(chǎn)物)是調(diào)控衰老血管差異表達基因的關(guān)鍵分子節(jié)點。FOXO3A在6種衰老的血管壁細胞中表達均下調(diào)，是靈長類動脈血管衰老的重要特征。

“我們結(jié)合胚胎干細胞基因編輯和定向誘導(dǎo)分化技術(shù)，獲得了靶向敲除FOXO3A基因的人類血管內(nèi)皮細胞。”文章第一作者張維綺說，與野生型細胞相比，F(xiàn)OXO3A缺失的血管內(nèi)皮細胞表現(xiàn)出增殖、遷移和成管等能力的退化，表現(xiàn)得“更老”。(張佳星)