血管中也有“捣蛋鬼”！Angiogenesis研究用可视化血管类器官模型，揪出“捣乱分子”，给新药研发“开绿灯”！

生活中，糖尿病、黄斑变性、癌症越来越常见。糖尿病若控制不佳，患者易视力受损，严重时失明；黄斑变性让老年人生活质量大打折扣；癌症更是令人恐惧，严重威胁生命健康。这几种病症看似毫无关联，却都与异常血管生成紧密相连。血管生成在正常情况下，能帮助身体修复伤口、保障生长发育。可一旦失控，危害极大。在糖尿病患者体内，它会破坏眼部血管；在癌症患者体内，它为肿瘤的生长和转移提供“便利”。

目前，针对血管生成，临床常用靶向VEGF通路的药物。但这些药物问题不少，特异性不足，容易影响其他正常生理功能，治疗效果也不理想，而且长期使用易产生耐药性，使得治疗难度增加。另外，传统的血管生成检测方法也存在诸多缺陷。有的难以真实模拟人体血管，有的操作繁琐，还有的量化分析依赖人工，效率低、误差大，难以满足当下快速筛选药物的需求。因此，研发更有效的检测方法，已成为医学领域亟待解决的重要课题。

近期，一项发表于Angiogenesis的研究A novel quantitative angiogenesis assay based on visualized vascular organoid打破了这一僵局。科研团队通过不懈努力，成功建立了一种基于可视化血管类器官的新型定量血管生成检测方法，为体外药物筛选搭建了全新的优质平台。

在研究成果方面，该团队首先构建了PECAM1 - mRuby3 - secNluc、 ACTA2 - EGFP双报告细胞系。基于此，研究人员进一步建立了可视化且可量化的体外血管生成模型。在这个模型中，血管类器官被嵌入水凝胶后，会诱导形成血管网络。借助共聚焦显微镜，科研人员无需复杂的免疫染色步骤，就能直接清晰地观察到血管网络的形态，内皮细胞和平滑肌细胞发出的信号也能被明显区分开来，这为快速评估血管网络形态提供了极大便利。

为验证模型的有效性，研究人员使用了VEGFR抑制剂SU5416进行实验。结果显示，经SU5416处理的血管类器官，所形成的血管网络显著变小。通过对mRuby3和EGFP荧光强度的量化分析发现，SU5416对内皮细胞和平滑肌细胞网络的形成均产生了抑制作用。这一结果有力地证明，该模型能够精准反映抗血管生成药物的实际效果。

研究人员还深入探索了模型用于高通量筛选的可行性。他们发现，上清液中分泌的纳米荧光素酶（secNluc）水平与内皮细胞数量呈正相关。这一关键发现意味着，通过检测secNluc水平，就能有效反映血管生成的情况。研究人员以SU5416作为阳性对照，成功建立了筛选流程。并且研究发现，在评估药物处理效果时，综合第3天的secNluc检测结果和第5天的形态学观察结果，能够更全面、准确地掌握药物对血管生成的影响。

研究人员利用该模型对一系列针对不同信号通路的抑制剂展开测试。结果显示，抑制YAP、BMP、c - Met信号通路，或者激活Wnt信号通路，都能显著抑制血管生成。其中，选择性TGFβR1（ALK5）抑制剂Repsox表现出强大的促血管生成作用，而另一种抑制剂SB431542仅对血管生成产生轻度抑制，并对平滑肌细胞的扩张起到一定的抑制作用。进一步研究表明，Repsox可能是通过作用于平滑肌细胞来实现促血管生成效果的。

图：可视化和可量化体外血管生成模型的建立与验证

这项研究成功建立的双报告细胞系和体外血管生成模型，不仅精准验证了VEGFR抑制剂等药物的抗血管生成效果，还挖掘出一些全新的血管生成调节剂。虽然该方法涉及干细胞的两步基因编辑过程，且编辑效率在不同细胞系中存在差异，但供体构建体能够快速富集编辑细胞，有效克服了这一难题，使该方法适用于多种人多能干细胞系。

综上所述，这项研究成果为体外药物筛选开拓出全新路径，极大地推动了新型抗血管生成药物的研发进程。相信在不久的将来，随着研究的不断深入，这一创新技术将为糖尿病、黄斑变性、癌症等多种疾病的治疗带来新的希望与突破，为人类健康事业注入新的活力。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Zhao Y, Sun M, Pan Z, et al. A novel quantitative angiogenesis assay based on visualized vascular organoid. Angiogenesis. 2025;28(1):10. Published 2025 Jan 3. doi:10.1007/s10456-024-09967-z