西南大学罗凌飞教授发现脑血管损伤修复新途径颠覆巨噬细胞认知.pdf

西南大学罗凌飞教授发现脑血管损伤修复新途径,

颠覆巨噬

细胞认知

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交流学术,偶尔风月美国时间5月3日,西南大学罗凌飞教授研究团队的必威体育精装版

成果在CellPress期刊Immunity线上发表。他们发现在斑马鱼脑血管的损伤修复

中,巨噬细胞(macrophage)可以将损伤的脑血管两端重新牵引黏着在一起,进行修

复。这一发现是否将为人类带来福音?请听知社对罗教授的独家专访。Immunity是

免疫学领域顶级期刊,2014年影响因子达到21.56,在汤森路透期刊引证报告(JCR)

“免疫学”分类中位列第三。关注知社学术圈,获取Cell集团必威体育精装版研究资讯。文末

可以下载论文清样。

罗凌飞教授

随着年龄的增长,我们的脑微血管会变得越发容易断裂,并产生“微出血”。

这种脑微血管损伤容易引发神经退行性疾病,或者使认知能力下降。断裂脑血管能

否自我修复及如何修复一直是未知的。而中国西南大学发育生物学方向罗凌飞教授

发表在Immunity上的文章首次揭示了白细胞中的巨噬细胞能够通过产生机械收缩

力牵引连接断裂血管的两个末端,将其重新粘合在一起。

“微出血是高龄人群脑血管常发症”,罗凌飞教授提到,“我们认为,脑血管的

损伤修复机制中,最主要的就是巨噬细胞参与的细胞机制。

罗教授及其团队通过高能量激光定点照射活体斑马鱼的脑血管,破坏微血管,

模仿人脑微出血,在斑马鱼脑内形成两个断裂的血管末端。然后通过高分辨率显微

成像技术观察巨噬细胞是如何将两个末端重新连接修复在一起的。

通过高能量激光对脑血管内皮细胞(绿色)定点照射,造成血管断裂并出现脑出

血(红色);画面实际过程约20秒。观察发现,在损伤约半小时后,巨噬细胞出现在损

伤血管处,开始修复工作。首先,巨噬细胞分别向断裂的微血管末端伸出两个“手

臂”,在断裂处分泌的粘附因子作用下,巨噬细胞像的两个“手臂”分别与两个血管

末端连接在一起,并不断地牵引拉近两个末端,最终完成修复。研究人员推测,巨噬

细胞与血管组织产生的起粘附作用的分子,在修复过程中也起着非常重要的作用。

当血管末端重新连接完成修复以后,巨噬细胞就会离开断裂处。整个过程大概持续

三个小时左右。

巨噬细胞(绿色)出现在血管断裂处,伸出”手臂“牵拉损伤血管末端。修复完

成后巨噬细胞离去。画面实际过程约285分钟。

西南大学的博士研究生刘赤介绍:“刚开始我们并不确定这

是一个修复过程,当我们看到巨噬细胞直接牵引连接两个末端的时候,我们非

常激动,它的作用太出乎我们意料了。”研究人员在大脑以外也发现了相似的修复

过程。他们在脑外部的微血管上采用同样的方法诱导血管断裂,巨噬细胞再一次用

同样的方法将断裂的微血管末端成功接合在一起。

在修复过程中,有些现象令人难以理解。当他们用激光发射器破坏正在进行修

复工作的巨噬细胞时,并没有其它的巨噬细胞来接替这项工作,而是有另一个巨噬细

胞前来充当清道夫,清理掉被破坏的巨噬细胞;如果两个巨噬细胞同时到达损伤位置,

各自粘附一个断裂末端的时候,并不能完成修复工作。不过这种情况是很少见的。

必须同一个巨噬细胞粘附两个断裂末端,修复才能发生。

左侧断裂由一个巨噬细胞顺利修复;右侧断裂处出现两个巨噬细胞,其中之一

最终离开,留下逐渐收缩的血管末端(白色箭头)。画面实际过程约90分钟。巨噬细

胞并非微血管破裂的唯一修复系统,但却是最快速有效的修复途径。研究人员发现,

当斑马鱼体内没有巨噬细胞的时候,断裂的微血管两端会自主地向彼此缓慢延伸,直

到连接完成,这个过程则需要近六个小时。

罗凌飞教授谈道:“人类和斑马鱼在进化过程中,都保留了与巨噬细胞有关的

血管发育和重建机制。也有报道发现,巨噬细胞经常存在于人类的毛细血管微出血

处。我们认为研究

中斑马鱼的巨噬细胞修复系统,很有可能在人类和老鼠身上得到再现。”

下面请听罗凌飞教授就相关问题做出专业回答。

1、从我们大众接受的传统生物知识,巨噬细胞在体内扮演着清洁工的角色,那

么您是如何突破这种传统思维,发现巨噬细胞在脑血管的损伤修复过程中扮演着主

角?

我们实验室工作主要是集中在消化器官和脑血管等器官发育和再生上,知道巨

噬细胞在脑血管发生损伤以后,会去参与一些工作,但是也没有想到巨噬细胞会以这

种方式去修复损伤脑