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Nat Commun:發育過程中血管與淋巴結是如何分開的?

發布日期:2021-02-07 瀏覽次數:167

來源: 生物谷 

根據最近一項研究,日本熊本大學的研究人員闡明了發育后血液和淋巴管彼此分離的機制。這兩種器官類型的特征和結構非常相似,并且它們如何保持分離一直未闡明。在這項研究中,研究人員發現血管內皮細胞中的分子Folliculin(FLCN)充當維持這種分離的關鍵分子。

血液和淋巴管形成獨立的網絡,直到最終左右頸靜脈角匯合。血管就像一條管道,將氧氣從肺部輸送到全身的組織。另一方面,淋巴管吸收不能被血管收集的組織液,并作為免疫系統的一部分。但是,血液和淋巴管的特征和結構非常相似,因此如何保持彼此分離一直是個謎。這種機制的闡明可以為開發新的人類淋巴疾病治療方法提供基礎。

在這項研究中,研究人員首先關注于FLCN,這是一種遺傳性疾病的致病基因,具有多種肺囊腫,腎臟癌和良性皮膚腫瘤(Birt-Hogg-Dube綜合征)的典型癥狀。他們發現,在血管內皮細胞中缺少Flcn基因的小鼠的血液和淋巴管之間發生了異常的吻合,導致胎兒死亡。此外,即使在血液和淋巴管分離正常的產后小鼠中,內皮細胞中誘導的Flcn基因缺失也會導致兩種血管之間的異常吻合。

Flcn缺乏癥會引起淋巴偏壓的血管內皮細胞。這些細胞在血液和淋巴管之間引起吻合。 Prox1是調節淋巴管生成的中心轉錄因子,其在Fl內皮細胞中被Flcn抑制,以維持血管內皮細胞的身份。但是,當失去血管內皮細胞的Flcn調節功能時,Prox1就會表達,使靜脈內皮細胞產生淋巴偏壓。研究人員還發現,Flcn的缺失會導致通常在細胞質中的轉錄因子Tfe3易位到細胞核中,從而直接上調Prox1的表達。實際上,當Flcn基因敲除小鼠與Tfe3基因敲除小鼠雜交時,在沒有Tfe3和Flcn的情況下,Prox1不表達,并且看不到淋巴管偏斜的靜脈內皮細胞。這些結果表明FLCN充當調節可塑性并維持血液和淋巴管分離的關鍵分子。

“這些結果具有重大的學術意義,因為它們闡明了一個多年未解決的生物學問題:為什么人體中兩個非常相似的循環系統(血管和淋巴管)形成并維持獨立的網絡?從臨床角度來看?因此,它有可能為癌癥轉移的機理提供線索,并有可能發展為淋巴水腫的治療方法?!敝鞒诌@項研究的副教授Masaya Baba說。 “在癌癥手術中,由于淋巴結排出能力降低,淋巴結切除可能導致上肢和下肢嚴重水腫。在這項研究中,我們設想了一種針對淋巴水腫的未來創新療法,我們可以在藥物上干預FLCN的信號傳導途徑,從而人為地創建一個局部連接靜脈和淋巴管的分流器?!保ㄉ锕?Bioon.com)

資訊出處:How blood and lymph vessels remain separated after development

原始出處:Ikue Tai-Nagara et al, Blood and lymphatic systems are segregated by the FLCN tumor suppressor, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-20156-6

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