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糖尿病微血管并发症是一类以小血管慢性病变为特征的疾病，外周动脉疾病(peripheral artery disease, PAD)是其中危害严重的代表之一。在最严重的肢体危急性缺血阶段，患者5年死亡率超过50%，并伴随高致残与截肢风险。在健康个体中，缺血可有效触发出芽式血管新生(sprouting angiogenesis)，但在合并糖尿病和肥胖的PAD患者中，这一修复反应明显受损。课题组前期研究显示，CD4⁺ Th1细胞与CD8⁺ T细胞可在高血糖条件下抑制缺血后血管再生；与之相反，CD4⁺ FOXP3⁺调节性T细胞(Tregs)在缺血后正常升高，但在2型糖尿病(T2D)中显著减少, 使用非裂解性抗CD4单克隆抗体进行CD4共受体阻断后，诱导更多CD4+ FOXP3+ Tregs促进缺血后的血管新生以及血管功能的恢复[1, 2]。然而，CD4⁺ Tregs究竟通过何种细胞与分子机制驱动血管再生，以及是否存在可被治疗性干预的关键信号轴，长期以来仍是未解之谜。
2026年5月20日，香港中文大学医学院Kathy Lui教授团队在Advanced Science 期刊在线发表题为“CD4⁺ Tregs Drive Post-Ischemic Sprouting Angiogenesis via Endothelial YY1/MAML1 Reactivation”的研究论文。该研究首次揭示了缺血损伤后CD4⁺ Tregs通过分泌GAS6、GRN和AREG等旁分泌因子，激活内皮细胞中转录因子YY1，进而经表观遗传机制重启MAML1转录，从而驱动Notch信号介导的出芽式血管新生这一全新机制。该发现为糖尿病PAD的细胞治疗及精准靶向干预提供了重要理论依据。该通路所提示的CD4+ Tregs通过非免疫机制引导心脏、血管再生的作用也正是本实验室一系列研究的核心假说[3, 4]。
一、YY1在健康内皮中缺血后显著上调，糖尿病中反应丧失
研究团队首先对Leprdb/db及对照小鼠缺血侧肢体组织中分离的内皮细胞(ECs)进行了转录组测序，并通过ISMARA全基因组启动子活性分析鉴定关键转录因子，发现Yy1是变化最显著的候选因子之一。RT-qPCR和Western blot进一步证实：在正常内皮中，YY1 mRNA与蛋白水平在缺血后显著上调；而在糖尿病内皮中，这一上调反应几近消失。在已发表的人腓肠肌单核RNA-seq数据集中，PAD患者内皮细胞中YY1表达同样高于非PAD对照。这些结果提示，糖尿病内皮存在“YY1对缺血反应失能”的核心缺陷。
二、内皮YY1对缺血后血管再生不可或缺
由于内皮特异性Yy1全敲除小鼠胚胎致死，团队分别构建了Cdh5-Cre;Yy1ᶠˡ/⁺杂合敲除小鼠与他莫昔芬诱导型Cdh5-CreERT;Yy1ᶠˡ/ᶠˡ小鼠。激光多普勒成像显示，即便YY1单等位基因缺失，也可显著延迟缺血肢体的血流再灌注；体外管腔形成实验亦证实YY1敲低导致人胚胎干细胞来源内皮细胞(hESC-ECs)及小鼠原代肺内皮的成管能力显著受损。流式细胞术结合EdU标记进一步显示，YY1缺失明显减少缺血肢体中CD45⁻CD31⁺增殖性内皮的比例。上述结果共同确立内皮YY1为缺血后血管再生的核心调控因子。
三、YY1抑制内皮炎症并直接调控Notch信号
通过YY1 ChIP-seq联合RNA-seq整合分析，研究发现YY1在缺血与非缺血状态下均偏好结合于启动子-转录起始位点(promoter-TSS)区域，其核心结合基序为GCCAT。在缺血ECs中，YY1缺失导致119个直接靶基因显著上调，富集于固有免疫、巨噬细胞趋化、白细胞粘附及细胞因子产生等炎症通路；同时49个基因下调，涉及染色质重塑、内皮屏障建立、细胞迁移等关键过程。
值得注意的是，与既往胚胎期YY1抑制Notch信号的报道不同，本研究在成年内皮中并未检测到YY1与RBPJ的相互作用。相反，YY1直接结合并正向调控Notch通路关键调控基因Maml1、Cdkn1a、Cdkn1b及Ccnd1。Hey1在YY1缺失的胚胎及成年缺血内皮中均下调，提示成年内皮中YY1作为Notch信号的“激活者”而非“抑制者”发挥作用。
四、YY1通过组蛋白修饰直接激活MAML1转录
研究进一步揭示了YY1调控MAML1的精细分子机制。生物信息学预测与双荧光素酶报告基因实验证实，MAML1启动子中存在两个保守的YY1结合位点(位点2为主要功能位点)。Co-IP实验表明，YY1与H3K4me3甲基转移酶SETD1A、MLL1、MLL2及其支架蛋白WDR5 (即COMPASS复合物核心组分)，以及H3K27ac乙酰转移酶p300和RNA聚合酶II直接相互作用。
ChIP-qPCR显示，YY1敲低显著降低MAML1启动子区H3K4me3、H3K27ac水平以及SETD1A、p300的染色质占位，从而导致MAML1转录下调；在小鼠内皮细胞CUT&RUN-seq以及CUT&Tag-seq数据中亦观察到YY1、H3K4me3和H3K27ac在Maml1启动子区的共富集。该结果表明YY1作为染色质支架，通过协调H3K4三甲基化与H3K27乙酰化共修饰促进MAML1转录，进而启动下游Notch信号驱动血管新生。 功能挽救实验中，AAV9介导的Maml1内皮特异性过表达可有效恢复内皮YY1缺失小鼠的缺血后血流再灌注。
五、CD4⁺ Tregs通过旁分泌因子激活内皮YY1/MAML1轴
那么，体内YY1的上游驱动信号是什么？团队从NOD.Foxp3ʰCD2小鼠分离hCD2⁺ Tregs，过继转移至NOD.SCID受体小鼠及高脂饮食诱导的糖尿病NOD.SCID小鼠中。激光多普勒成像显示，Tregs过继转移可显著改善正常及糖尿病小鼠缺血后血流再灌注，提示该细胞疗法在糖尿病PAD背景下仍具有显著疗效。
机制层面，Tregs或其条件培养基均可显著上调内皮细胞YY1与MAML1的表达；进一步筛选发现，CD4⁺ Treg分泌的GAS6、GRN和AREG三种因子可分别通过其受体AXL、EPHA2和EGFR激活内皮YY1/MAML1轴，敲低各自受体均可阻断该效应。
在糖尿病条件下，高糖并不直接影响内皮YY1表达或其在Maml1启动子的占位，但显著抑制Tregs分泌上述营养因子的能力，且不影响Tregs存活，提示糖尿病微环境主要通过损害Tregs分泌功能而非细胞数量来削弱该信号轴。
关键的因果性实验显示：在Cdh5-CreERT;Yy1ᶠˡ/ᶠˡ小鼠中过继转移CD4⁺ Tregs，几乎完全丧失改善缺血后再灌注及促进CD45⁻CD31⁺内皮细胞扩增的能力，证实Tregs的促血管再生作用关键性依赖于内皮YY1。此外，使用裂解型抗hCD2抗体在NOD.Foxp3ʰCD2小鼠中清除内源性Tregs，同样可显著降低内皮YY1表达并削弱血管再生，互为印证。
六、总结与展望
该研究系统阐明了一条全新的“CD4⁺ Treg → GAS6/GRN/AREG → 内皮YY1 → H3K4me3/H3K27ac/MAML1 → 血管新生”分子轴。在糖尿病PAD中，由于Tregs数量减少及分泌功能受损，这一通路失活导致缺血后血管修复障碍。重要的是，过继转移CD4⁺ Tregs或上调内皮YY1/MAML1可在糖尿病背景下重建血管再生能力。该工作不仅在概念上首次将适应性免疫、内皮表观遗传重塑与血管再生有机串联，也为糖尿病性肢体缺血的细胞治疗及表观遗传靶向干预提供了崭新方向，YY1由此成为治疗糖尿病PAD的潜在新靶点。
作者与基金资助
该研究由香港中文大学医学院吕爱兰(Kathy O. Lui)教授为通讯作者，香港中文大学医学院化学病理学系博士研究生渠航(Hang Qu)与何正翘(Cheng Kiu Ho)为共同第一作者。该研究获得了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌教授和东京大学药学院免疫学与微生物学实验室 Shohei Hori 教授的大力支持。特別感谢香港研究资助局(RFS2223-4S04, 14112025, 14100021, 14108420, C7004-22Y, T12-101/23-N, T12-611/25-N)、国家自然科学基金优秀青年科学基金(81922077)、国家自然科学基金—香港研究资助局联合科研资助计划(N_CUHK4104/24)、中国科学院—裘槎基金会联合实验室基金(CAS24401, CAS24CU01)等多个基金项目的资助。
Key references:
1. Oscar M Leung, Jiatao Li, Xisheng Li, Vicken W Chan, Kevin Y Yang, Manching Ku, Lu Ji, Hao Sun, Herman Waldmann, Xiao Yu Tian, Yu Huang, James Lau, Bin Zhou, Kathy O Lui: Regulatory T Cells Promote Apelin-Mediated Sprouting Angiogenesis in Type 2 Diabetes. Cell Rep 2018, 24(6):1610–1626.
2. Cai Liang, Kevin Y Yang, Vicken W Chan, Xisheng Li, Tiffany H W Fung, Yalan Wu, Xiao Yu Tian, Yu Huang, Ling Qin, James Y W Lau, Kathy O Lui: CD8(+) T-cell plasticity regulates vascular regeneration in type-2 diabetes. Theranostics 2020, 10(9):4217–4232.
3. Jiatao Li, Kevin Y Yang, Rachel Chun Yee Tam, Vicken W Chan, Hui Yao Lan, Shohei Hori, Bin Zhou, Kathy O Lui: Regulatory T-cells regulate neonatal heart regeneration by potentiating cardiomyocyte proliferation in a paracrine manner. Theranostics 2019, 9(15):4324–4341.
4. Yangfeng Hou, Cheng Kiu Ho, Binglin Lai, Jitao Liu, Lilin Li, Jinhai Lin, Hang Qu, Randolph H L Wong, Yu Nie, Qiurong Ding, Bin Zhou, Kathy O Lui: CD4(+) Tregs Regulate Heart Growth and Regeneration Through MRG15/TIP60-Mediated Epigenomic Remodeling in Proliferating Cardiomyocytes. Circulation 2025, 152(23):1634–1656.
原文链接：
https://doi.org/10.1002/advs.202518564