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—— 第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼 ——

  由中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所周斌研究员带领的研究团队,经过3年的潜心研究,在世界上首次实验发现新生小鼠心脏具有重新生成冠状动脉的能力,心内膜是大部分冠状动脉内皮的起源。该研究成果于2014年7月4日在Science上发表。该项研究工作得到复旦大学中山医院的颜彦教授、军事医学科学院的杨晓研究员、复旦大学的钟涛教授以及美国哈佛大学医学院的William T. Pu教授的大力支持。

  冠状动脉在医学上具有非常重要的意义。了解冠状动脉的发育、稳态维持和病理状态时发生的重构,将为冠状动脉血管损伤修复和再生医学提供重要信息。尽管冠状动脉发育已经相对密集地研究了一个多世纪,关于冠状动脉的起源及如何形成等问题仍在不断地争论。以往关于冠状动脉起源的研究普遍认为出生后的冠状动脉就是来源于胚胎期已经形成的冠状血管,然而这种假设并没有严格地论证过。

  周斌研究员课题组利用转基因小鼠模型结合遗传谱系示踪技术,首次揭示冠状动脉的新起源—心内膜。研究发现,心脏的一部分冠状动脉是在出生后新生成的,而不是由胚胎期已经形成的血管扩增而来的。心室壁外侧的冠状血管来源于胚胎发育早期生成的血管。位于室间隔中的冠状血管是在胚胎发育中期形成的。而心室壁内侧的冠状血管是在出生后新生成的。依据冠状血管发育在时间和空间上的差异,首次提出冠状血管的起源可以划分为两个血管群:即位于心室壁外侧的第一冠状血管群,和心脏内部(包括心室壁内侧和室间隔)的第二冠状血管群。第二冠状血管群为心脏的大部分心肌供应血流,对出生后心脏自身的血液供应具有重要意义。第二冠状血管群的起源和发育过程,以前是未知的。周斌课题组研究发现,来源于两个血管群的冠状血管是通过不同的发育机制形成的,而且在出生后仍然保持在空间上的分隔。第一冠状血管群来源于胚胎心脏最初的冠状血管丛产生的心外膜下祖细胞。心内膜是第二冠状血管群的起源。心内膜干细胞在心肌小梁融合的过程中发生迁移并分化为血管内皮细胞,是出生后冠状动脉迅速增多的有效方式。该研究是目前在解析冠状动脉起源研究中所取得的最高成就,为降低心梗后心衰的再生医学研究带来了新的希望,是中国生物学家对世界科学发展做出的一项重要贡献。

  该研究得到国家自然科学基金重大研究计划等多项研究类项目和人才类项目,以及“973”计划资助。

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