研究人员已在单细胞水平上创建了人脑血管的首个分子图谱,涵盖了早期发育、成年和脑肿瘤及血管畸形等疾病阶段。
由多伦多大学健康网络(UHN)和苏黎世大学领导的一个国际研究团队,开发了人脑血管在单细胞分辨率下的初步分子图谱。该研究涵盖了从早期大脑发育到成年以及脑肿瘤和血管畸形等各种疾病阶段。
该联合体包括UHN的Krembil大脑研究所、Donald K. Johnson眼科研究所、多伦多总医院研究所、Princess Margaret癌症中心、多伦多大学Donnelly中心、Mount Sinai医院的Lunenfeld-Tanenbaum研究所、苏黎世大学、苏黎世大学医院、ETH苏黎世、日内瓦大学、日内瓦大学医院,以及纽约的Weill Cornell医学和纪念斯隆凯特林癌症中心的合作者。
该研究涉及从发育中的大脑、成年大脑、脑肿瘤和血管畸形中分离血管。研究表明,衬里血管并控制血液与周围组织之间相互作用的内皮细胞在大脑发育阶段展现出不同的行为,暗示其在大脑神经血管信号网络中的角色比先前认为的更为重要。
这项开创性的研究已发表在《自然》期刊上。
UHN的Krembil大脑研究所和伦敦大学学院的研究通讯作者Dr. Thomas Wälchli表示:“了解这些通路在大脑发育和疾病进展中的生长和行为,可以提供关于大脑血管正常功能和潜在未来治疗方法的见解。”
UHN的Krembil大脑研究所的高级科学家和该研究的共同作者Dr. Ivan Radovanovic提到,该研究的大数据集在全球范围内帮助研究人员识别健康与疾病大脑血管之间的区别,为针对脑肿瘤和血管畸形的潜在治疗策略提供了帮助。
团队的主要发现包括:
- 脑肿瘤和血管畸形可以通过类似于早期发育大脑的反应重新激活脑组织内的血管生长,这是一个之前未曾报道的现象。
- 大脑的血管与外周器官的血管有所不同,尤其是在疾病状态下,使其更像外周器官的血管。
- 在疾病条件下,脑血管的特征,如血脑屏障的内皮细胞,可能发生变化,触发免疫反应并改变与身体免疫系统的相互作用。
该研究可能为针对血管生长的潜在治疗干预铺平道路,并增强免疫反应以抑制疾病进展,改善患者预后。
Wälchli博士强调了未来可能将血管靶向疗法与免疫疗法结合,以阻止血管生长并提高患者生存率的可能性。
研究人员旨在继续推动大脑血管生物学领域的发展,并希望他们的工作能惠及不同学科的广泛科学家。
Wälchli博士总结道:“我们的研究有潜力影响不同背景的研究人员,包括血管和肿瘤生物学家、神经科学家、免疫学家和遗传学家。进一步探索的机会是巨大的。”