29 марта Nature Genetics опубликовала исследовательскую статью под названием "Отслеживание генетической линии позволяет определить эндокардиальное происхождение сосудистой сети печени," от проф. Лаборатория ZHOU Bin в Институте диетологии (INS) Шанхайского института биологических наук, CAS.
Воспользовавшись преимуществами отслеживания генетических линий и технологии нокаута тканеспецифических генов, исследователи обнаружили, что часть сосудистой сети печени происходит из эндокарда в развивающемся сердце. Во время этого процесса эндокардиальная передача сигналов VEGF / VEGFR2 играет важную роль в ангиогенезе и органогенезе печени.
Кровеносные сосуды необходимы для функции печени во время гомеостаза и регенерации после травм. Во время эмбрионального развития кровеносные сосуды образуют пассивные каналы для доставки кислорода и питательных веществ. Исследователи устанавливают поучительные ниши развития, чтобы способствовать органогенезу печени до начала кровообращения. Определение программы развития образования печеночных сосудов обеспечивает основу для разработки стратегий стимулирования роста сосудов при регенерации печени.
Воспользовавшись генетическими инструментами мышей, которые специально маркируют эндокард, исследователи провели эксперименты по отслеживанию клонов и обнаружили, что эндокардиальные клетки в раннем эмбриональном сердце могут мигрировать и образовывать примитивные сосудистые сплетения, окружающие зачаток печени.
По мере развития печени это сосудистое сплетение, играющее важную роль в органогенезе печени, дифференцируется на центральные вены, эндотелиальные клетки синусоид, воротные вены и артерии. Интересно, что эти эндотелиальные клетки, происходящие из эндокарда, также могут составлять часть лимфатических эндотелиальных клеток. Примечательно, что эти сосуды печени, происходящие из эндокарда, реагируют на повреждение и разрастаются с образованием новых сосудов во время регенерации печени после частичной гепатэктомии.
С помощью технологии межсекционного отслеживания клонов исследователи определили, что сосудистая сеть печени, происходящая из эндокарда, происходит от эндокарда венозного синуса, который также является источником коронарных сосудов. Это первое исследование, демонстрирующее, что существует общее происхождение сосудистой сети печени и коронарных сосудов – венозный синус.
Путь передачи сигналов VEGF / VEGFR, который важен для ангиогенеза, играет важную роль в пролиферации, миграции, выживании и проникновении в эндотелиальные клетки сосудов. В семействе VEGFR есть три члена: VEGFR1 (Flt1), VEGFR2 (KDR / Flk1) и VEGFR3 (Flt4). VEGFR2, который активируется посредством связывания с VEGF, в основном распределяется в эндотелиальных клетках сосудов. В этом исследовании исследователи обнаружили высокую экспрессию VEGF в гепатоцитах во время развития зачатков печени и высокую экспрессию VEGFR2 в эндокарде.
Эта карта экспрессии указывает на то, что могут существовать взаимодействия между гепатоцитами и эндокардом через сигнальный путь VEGF / VEGFR2. Тканеспецифическая делеция VEGFR2 в эндокарде привела к значительному уменьшению количества сосудов, происходящих из эндокарда, в печени, а диспластическая печень – только на четверть от размера по сравнению с контролем. Таким образом, сигнальный путь VEGF / VEGFR2 может влиять на органогенез печени посредством регулирования образования сосудов печени, происходящих из эндокарда.