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肺血管重塑(PVR)是一种涉及微血管丧失、血管壁增厚及肌化的复杂病理过程,广泛存在于多种呼吸系统疾病中,如肺动脉高压(PH)、慢性阻塞性肺疾病(COPD)和特发性肺纤维化(IPF)。PVR 的发生不仅导致肺循环阻力增加,还严重影响肺泡与血管之间的气体交换功能,进而加重缺氧状态,形成恶性循环。因此,深入探索 PVR 的发生机制及其潜在的干预策略,对于改善相关疾病的预后具有重要意义。
c-Kit+ 细胞是一类具有多向分化潜能的干/祖细胞,已被证实能够分化为多种血管相关细胞类型,包括内皮细胞(ECs)和平滑肌细胞(VSMCs)。然而,肺部 c-Kit+ 细胞在 PVR 过程中的具体作用仍未完全阐明。在肺动脉高压患者及 SU5416/缺氧(SuHx)诱导的 PVR 小鼠模型中,研究发现 c-Kit+ 细胞数量显著增加,这提示其可能在 PVR 进展中发挥重要作用。
为了探究肺 c-Kit+ 细胞在 PVR 过程中的命运及功能,我们采用基因谱系追踪技术结合单细胞 RNA 测序(scRNA-seq),系统分析了 SuHx 诱导的 PVR 小鼠模型中的肺驻留 c-Kit+ 细胞。研究结果显示,在 PVR 过程中,肺 c-Kit+ 细胞主要分化为气体交换内皮细胞(aerocytes)和静脉内皮细胞(venular ECs)。值得注意的是,去除组织驻留的 c-Kit+ 细胞会加重 PVR 进程,进一步证明这些细胞在维持肺血管稳态中的重要性。
此外,我们进一步鉴定了一种特定的 c-Kit+ 细胞亚群,该亚群具有较高的 Nr2f2 基因表达水平,并且在 PVR 过程中其数量明显增加。Nr2f2 是一种关键的转录因子,在血管内皮细胞的分化和成熟过程中起重要调控作用。我们发现,该 Nr2f2+ c-Kit+ 细胞亚群主要向静脉内皮细胞分化,提示其在 PVR 相关的血管修复过程中具有潜在的功能。
为了进一步验证 Nr2f2 在 PVR 进展中的作用,我们利用腺相关病毒(AAV)介导 Nr2f2 过表达,发现 Nr2f2 的上调可促进 c-Kit+ 细胞向成熟内皮细胞分化,并有效缓解 PVR。这一发现强调了 Nr2f2 在 c-Kit+ 细胞分化中的关键作用,并为 PVR 的治疗提供了一种新的潜在干预策略。
综合来看,本研究揭示了肺组织驻留 c-Kit+ 细胞在 PVR 过程中的保护性作用,其通过分化为成熟 ECs 维持血管稳态。同时,我们发现 Nr2f2 在 c-Kit+ 细胞向静脉 EC 分化过程中发挥关键调控作用,并提出通过调控 NR2F2 表达来干预 PVR 的可能性。这些研究成果不仅加深了我们对 PVR 机制的理解,也为肺动脉高压等相关疾病的治疗提供了新的思路和潜在靶点。未来的研究可进一步探索 Nr2f2 介导的信号通路及其在不同肺血管疾病中的应用,以期开发更有效的治疗策略。
原始出处:
Li J, Zhou Y, Shu T, Lei W, Tang Q, Yang Y, Zhang J, Chen W, Zhou B, Hu Q, Xing Y, Wang J, Wang C. Differentiation of lung tissue-resident c-Kit+ cells into microvascular endothelial cells alleviates pulmonary vascular remodeling. Dev Cell. 2025 Jan 29:S1534-5807(25)00030-9. doi: 10.1016/j.devcel.2025.01.010. Epub ahead of print. PMID: 39909047.
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