大年初一，中国科学院发表马年首篇Cell论文

来源：生物世界 2026-02-19 09:27

该研究发现多个器官的内皮细胞在小鼠胚胎发育的孕中期开始起始器官特异性分化。

内皮细胞（Endothelial Cell，EC）是脊椎动物中最基本的细胞类型之一。这种特化的细胞群位于循环系统的内侧，对于营养物质的运输、免疫监视以及器官的发育至关重要。大量研究工作揭示了血管生成的常见分子机制，但对于器官特异性血管发育以及多器官胚胎内皮细胞的比较，相关知识仍处于很大程度上的未开发状态。

过去，血管内皮细胞根据相应的分子标记被分为动脉内皮细胞、静脉内皮细胞和毛细血管内皮细胞。近期的研究揭示了不同器官内皮细胞中此前未知的器官特异性异质性。例如，在成年小鼠中，单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）显示，不同器官中的内皮细胞在转录组水平上表现出独特的器官特异性特征。然而，目前仍不清楚这是一个快速的发育过程，还是一个需要内皮细胞与组织驻留细胞之间长期相互作用的耗时事件。

控制器官特异性内皮细胞分化的关键调控因子，在很大程度上仍不清楚，而且内皮细胞失去器官特异性特征是否会影响相应器官的发育和再生，也尚未得到研究。

在中国马年春节到来之际，中国科学院广州生物医药与健康研究院陈奇研究员、陈捷凯研究员、彭广敦研究员及华南理工大学刘阳教授、广州国家实验室曹尚涛研究员和西湖大学裴端卿教授等，在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：A single-cell time-series atlas of endothelial cell embryonic development 的研究论文。

该研究发现多个器官的内皮细胞在小鼠胚胎发育的孕中期开始起始器官特异性分化。其中，肺血管内皮富集的转录因子 Casz1 介导肺内皮的发育和器官特异性分化，并通过调控肺内皮释放其富集的旁分泌因子 FGF1，影响肺内皮-上皮的细胞间相互作用。

内皮细胞（EC）是脊椎动物循环系统的重要组成部分；然而，关于内皮细胞如何获得器官特异性转录组异质性的综合图谱，尚未建立。

在这项最新研究中，研究团队构建了一个涵盖小鼠胚胎发育全过程（包含 26 个时间点和 8 个器官）的时序性内皮细胞资源库。通过时序性多器官比较分析，研究团队揭示了器官特异性内皮细胞的出现时机、谱系轨迹，以及器官特异性基因和信号通路。

利用这一资源库，研究团队发现，大多数内皮细胞在妊娠晚期前已表现出可区分的器官特异性。器官特异性内皮细胞富集基因与相应器官的血管功能密切相关。人类和小鼠的肺内皮细胞经历了进化上保守的转录转变。内皮细胞特异性敲除肺内皮细胞富集转录因子 Casz1，会导致血管生长受损、肺内皮细胞器官特异性分化紊乱以及上皮-内皮细胞通讯缺陷，肺内皮细胞分泌的 FGF1 显著减少，而 FGF1 能够部分挽救 Casz1 敲低导致的肺上皮增殖迟滞。