2024年4月3日,布鲁塞尔自由大学的研究人员在Nature发表题为A brain-specific angiogenic mechanism enabled by tip cell specialization的文章。
脊椎动物器官需要局部适应的血管。这种器官型血管特化的获得通常被认为在分子上与器官血管化过程无关。
该研究通过反对这一模型,揭示了大脑特异性血管生成的分子机制,它是在 Wnt7a/b 配体--众所周知的血脑屏障成熟信号的控制下运行的。该控制机制依赖于 Wnt7a/b 的 Mmp25 表达,研究人员发现 Mmp25 在脑内皮细胞中富集。在斑马鱼体内进行的CRISPR-Cas9诱变发现,内皮顶端细胞选择性地需要这种特征不清的糖基磷脂酰肌醇锚定基质金属蛋白酶,以使其最初迁移穿过衬垫大脑表面的髓质基底膜。从机理上讲,Mmp25通过在异源三聚体中央螺旋部分的非胶原短区内裂解脑膜成纤维细胞衍生的胶原蛋白IV α5/6链来赋予脑入侵能力。在对髓质基底膜的组成进行基因干扰后,Wnt-β-catenin 依赖器官型控制的脑血管生成就会丧失,从而形成模式正确但血脑屏障缺陷的脑血管。
研究人员揭示了器官特异性血管生成机制,揭示了顶端细胞机制性血管多样性,从而说明器官如何通过对血管生成顶端细胞施加局部限制,选择与其独特生理结构相匹配的血管。