文章核心观点 - 中国科学院动物研究所刘光慧研究员团队通过构建血管和神经类器官模型,分别揭示了器官衰老和发育的关键分子机制,为相关疾病的干预提供了新的潜在靶点和理论基础 [2][14] 血管类器官模型研究 - 研究团队首次成功构建了模拟哈钦森-吉尔福德早衰综合征的人类血管类器官模型,该模型在三维尺度上高度重现了患者血管系统的多种病理特征 [7] - 通过多维组学分析,发现转录因子SRF是HGPS血管类器官中下调基因的核心调控因子,其表达下调在HGPS模型及自然衰老的非人灵长类组织中均存在,是跨物种保守的血管衰老标志 [7] - 功能实验证实,敲低SRF可重现血管衰老表型,而过表达SRF则能改善细胞核形态、减少DNA损伤并恢复血管生成能力 [7] - 机制上,SRF通过直接结合并维持下游促血管生成基因(如VEGFA-VEGFR2通路组分)的染色质开放性,驱动血管稳态维持 [7] 神经类器官模型研究 - 研究利用人皮质类器官模型,揭示了Hippo通路核心效应因子YAP作为机械传感器在神经管形态发生中的核心作用 [12] - YAP在早期神经花环结构的高张力顶端区域富集并发生核转位,响应力学微环境 YAP缺失导致神经干/祖细胞顶端-基底极性破坏,最终阻碍神经花环形成 [12] - 整合单细胞核RNA测序与染色质可及性测序数据,揭示YAP缺失后Wnt通路核心转录因子LEF1表达显著下调 YAP与TEAD4形成转录复合体,直接结合LEF1启动子并激活其转录 [12] - 功能回复实验证实,LEF1过表达可部分挽救YAP缺失引起的结构异常 研究首次提出了“YAP–TEAD4–LEF1”调控轴线在神经管发育中的关键角色 [12] 研究背景与意义 - 血管衰老是心血管疾病的主要驱动因素,而心血管疾病是全球老年人口死亡的首要原因 [4] - 哈钦森-吉尔福德早衰综合征患者平均寿命仅约14.5岁,常因心脑血管并发症早夭 [4] - 神经发育障碍影响全球约15%的儿童和青少年 [9] - 类器官模型为模拟人类器官发育、衰老和疾病过程提供了强大平台 [2] - 这些成果展示了类器官模型在模拟人类生理和病理过程中的优势,为理解器官发育、维持和衰老的共性规律提供了新视角 [14]
刘光慧团队建立血管和神经类器官模型,揭示人类衰老与疾病机制
生物世界·2025-11-29 10:06