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(guó)學(xué)者首次繪制出了靈長(zhǎng)類動(dòng)脈血管衰老的單細(xì)胞圖譜，該成果5日在線發(fā)表在《自然·通訊》上。

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)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(duì)年輕和年老食蟹猴的動(dòng)脈血管進(jìn)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(xì)胞減損等一系列衰老特征。

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

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

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

“我們結(jié)合胚胎干細(xì)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(xì)胞。”文章第一作者張維綺說(shuō)，與野生型細(xì)胞相比，F(xiàn)OXO3A缺失的血管內(nèi)皮細(xì)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)