中国科学家发现肝脏血管或起源于心脏

　　近日，来自中国上海生命科学研究院(Shanghai Institutes for Biological Sciences)的研究人员通过研究在国际著名杂志Nature Genetics上刊登了题为“Genetic lineage tracing identifies endocardial origin of liver vasculature”的研究论文，文章中研究人员利用遗传谱系追踪和组织特异性基因敲除技术进行研究发现，部分肝脏血管系统或许来源于正在发育的心脏，而在此过程中，心内膜的VEGF/VEGFR2信号在肝脏血管发生和器官发生过程中扮演着重要作用。

　　肝脏损伤后的自我平衡和器官再生过程中血管对于肝脏功能的发挥至关重要，在胚胎发育期间，血管可以形成被动脉管来运输氧气和营养物质;研究人员已经建立了有益的发育生境来在机体循环之前促进肝脏器官发生，确定肝脏血管形成的发育程序或为后期开发新型策略来刺激肝脏中血管生长提供了新的思路。

　　利用基因工程小鼠作为工具来标记心内膜，研究人员就开始进行谱系追踪试验，结果发现早期胚胎心脏中的心内膜细胞可以迁移并且围绕肝芽形成原始的血管网络;随着肝脏发育，在肝脏器官发生中扮演重要作用的血管网就会分化形成中央静脉、窦内皮细胞、门静脉和动脉，更有意思的是，这些心内膜衍生的内皮细胞同时还可以形成部分淋巴管内皮细胞，值得注意的是，心内膜衍生的肝脏血管可以对损伤产生反应并且在肝脏部分被切除后的肝脏再生过程中形成新的血管。

　　VEGF/VEGFR信号通路对于血管发生非常必要，其在血管内皮细胞的增殖、迁移、生存和渗透过程中扮演着重要角色，目前VEGFR家族拥有三大成员：VEGFR1 (Flt1)， VEGFR2 (KDR/Flk1)和VEGFR3 (Flt4)，VEGFR2可以通过结合VEGF而激活，其主要分布于血管内皮细胞中，本文研究中，研究者发现，肝芽发育期间肝细胞中VEGF会进行高表达，而且心内膜中VEGFR2也会高表达。

　　相应的表达图谱就可以通过VEGF/VEGFR2来帮助阐明干细胞和心内膜之间的关联和作用机制，心内膜中VEGFR2的组织特异性剔除会导致肝脏中心内膜衍生的血管含量明显下降，而且相比对照而言混合体的肝脏仅为前者的四分之一，因此VEGF/VEGFR2信号通路或可通过调节心内膜衍生的肝脏血管的形成来影响肝脏的器官发生。

　　在最新发表于《Science Advances》期刊的研究中，约翰英纳斯中心(John Innes Centre)Cathie Martin教授领导的研究团队揭示了一种传统中医药中使用的植物如何产生可能有助于治疗癌症和肝脏疾病的化合物。

　　这种植物在中医药中被称为黄芩(Scutellaria baicalensis)，传统上用于治疗发热、肝部和肺部不适。

　　之前的实验室细胞培养研究已经表明，黄芩根部被称为黄酮(flavones)的某些化合物，不仅具有有益的抗病毒和抗氧化作用，还能够杀死人类癌细胞而不影响健康细胞。在活体动物模型中，黄酮也能够停止肿瘤生长，这为可能成为癌症的有效治疗甚至治愈方法提供了希望。

　　研究人员对黄酮这组化合物的理解相对充分，但对在黄芩根部发现的有益黄酮(比如汉黄芩素和黄芩苷)的理解却存在不足：它们化学结构中缺失的-OH(羟基)让科学家们摸不着头脑，不清楚它们在植物中是如何被制造的。

　　该研究领导作者Cathie Martin教授解释说："许多黄酮使用被称为柚苷配基(naringenin)的化合物作为构建块进行合成。但柚苷配基拥有与其相连的羟基，而且在黄芩根部黄酮的产生过程中，没有已知的酶会将羟基删除。"

　　与中国科学家合作，Martin教授和她的团队探索了黄芩根部特定黄酮(RSFs)经由不同生化路径制造的可能性。逐步揭开涉及新的酶使用被称为白杨素(chrysin)的不同构件来制造RSFs的机制。

　　"我们认为，这种生物合成路径是最近在黄芩根中进化出来的，与叶子和花朵中产生黄酮的经典路径不同，专门产生白杨素及其衍生的黄酮"Martin教授说道。

　　"对该路径的理解有助于我们大量生产这些特殊的黄酮，从而进一步研究它们的医用潜力。与中国科学家关于传统药用植物的研究合作是非常美妙的。屠呦呦因为青蒿素的工作被授予2015年诺贝尔医学奖以来，中国对传统疗法的兴趣急剧增加。考虑到黄芪这种中国传统疗法中使用了几千年的植物可能导向有效的现代药物，这是让人兴奋的。"