冠状侧支动脉被认为是通过动脉重装过程从头形成的,该过程中动脉内皮细胞(ECs)从既有动脉迁移离开并重新组装成新动脉。使用示踪动脉EC的遗传工具发现它们对侧支的贡献有限。
2026年8月20日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌、香港中文大学吕爱兰共同通讯在Science 在线发表题为“Tracing the origins of de novo coronary collateral formation in cardiac repair”的研究论文。该研究通过构建多种新型遗传谱系追踪工具,系统解析了心肌缺血后新生冠状侧支动脉的细胞来源及形成机制。该成果不仅刷新了人们对冠状侧支循环建立机制的认知,也为缺血性心脏病的再生治疗开辟了新方向。另外,2026年8月20日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)周斌研究团队和德国马克斯·普朗克分子生物医学研究所Ralf H. Adams团队合作在Cell 在线发表题为“Lymphatic vessels invade bone in disease but are absent in health and regeneration”的研究论文,发现骨骼实质中没有淋巴管。

冠状动脉疾病仍然是全球范围内导致死亡的主要原因之一。冠状动脉急性闭塞会剥夺下游心肌的氧气和营养物质,从而引发心肌梗死(MI)。冠状侧支动脉作为既有冠状动脉分支之间的天然旁路通道,能够恢复缺血组织的灌注并改善临床结局。然而,侧支动脉从头形成的细胞起源和分子调控机制尚未被完全阐明。传统的谱系示踪受到标记物特异性不完美和他莫昔芬依赖性标记的时间可变性所限制。

该研究通过双遗传谱系示踪显示,毛细血管EC而非动脉EC是侧支从头形成的主要构成单元。毛细血管向侧支的转化在心脏修复中具有功能上的关键作用。此外,通过修饰信使RNA进行的瞬时Vegfa表达显著促进了侧支形成。在机制上,血管内皮生长因子(VEGF)通过YY1/SETD1A介导的H3K4三甲基化调控HES1转录,从而驱动动脉化。总之,这些发现重新定义了冠状侧支形成的细胞起源和机制,并强调了其在促进高效心脏修复中的作用。
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)周斌研究员和香港中文大学吕爱兰教授为该论文共同通讯作者。分子细胞科学卓越创新中心博士后张铭珺、副研究员韩茂莹,香港中文大学博士生侯杨峰,分子细胞科学卓越创新中心博士后刘子鑫、博士生王奕琏为该论文共同第一作者。