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动脉粥样硬化性颈动脉狭窄是缺血性脑卒中的主要 原因 ,全球30–79岁人群中约有7.1%受其影响。既往研究长期聚焦于内膜下脂质蓄积和泡沫细胞演变,而近十年来,血管外膜周边的脂肪组织( Perivascular adipose tissue, PVAT)逐渐被视为动脉粥样硬化进程的重要参与者。然而,PVAT微环境中的基质细胞如何动态变化,以及它们通过何种信号路径影响斑块稳定性,单细胞层面尚缺乏系统解答。
近日 ,北京协和医院血管 外科刘暴团队联合国家儿童医学中心/首都医科大学附属北京儿童医院张鹏团队(现 任职于北京科技大学)、中国医学科学院基础医学研究所王婧团队,在Nature Communications发表题为Perivascular Adipose Single-Cell Atlas Identifies CD55+ Adipose-derived Stem Cells as Vascular Remodeling Regulators in Atherosclerosis的研究论文。该工作基于169例临床标本,整合单细胞转录组测序、多组学分析和体内外功能验证,构建了人颈动脉PVAT的高分辨率单细胞图谱,并从中鉴定出两个功能不同的脂肪干细胞( Adipose-derived stem cell, ADSC)亚群,其中CD55⁺亚型被证实为具有治疗潜力的新靶点。
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PVAT单细胞图谱揭示ADSC在病变状态下显著扩增
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研究团队对症状性颈动脉狭窄者、既往卒中患者及健康对照的PVAT样本开展单细胞RNA测序( scRNA-seq ),共捕获106,568个细胞,注释出21个细胞簇。结果显示,ADSC是疾病组与健康组之间 占比 波动最大的群体,由3.32%上升至6.67%。进一步亚群分析发现,PVAT中并存两类功能 不同 的ADSC——CD55 ⁺ ADSC富集血管发育相关基因,而CXCL14 ⁺ ADSC则高表达趋化因子相关基因。
CD55 ⁺ ADSC经FGF2-FGFR1轴促进病理性血管新生及内膜增生
临床队列数据显示,伴有短暂性脑缺血发作( TIA)或卒中病史的患者,其PVAT中CD55 ⁺ ADSC数量及毛细血管密度均显著高于无症状者,提示该亚群的促血管形成能力与斑块易损性及临床事件存在紧密关联。
为验证因果关系,研究者将人源及鼠源 ADSC标记GFP/Luciferase后,分别移植至颈动脉结扎模型小鼠及裸鼠的血管周围。术后28天,接受CD55 ⁺ ADSC移植的小鼠新生内膜明显增厚, 毛细 血管网络显著增多,人源细胞移植实验亦得到一致结果。
分子机制层面, FGF2被确认为关键效应分子。CD55 ⁺ ADSC条件培养基可显著提升人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的成管能力,而FGFR1抑制剂PD173074可阻断该效应。同时,FGF2能下调人主动脉平滑肌细胞(HASMC)收缩表型标志物ACTA2和TAGLN,诱导其向合成表型转化,该转变同样被PD173074所抑制。
CXCL14 + ADSC通过CXCL12-CXCR4轴募集免疫细胞
与CD55 ⁺ 亚群的促血管角色不同,CXCL14 ⁺ ADSC分泌 高水平 趋化因子CXCL12和CXCL14,两者均可通过CXCR4受体介导细胞迁移。 CellChat 分析表明,病变状态下该亚群经此信号轴与巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞及T细胞的交互作用明显增强。功能实验证实,CXCL14 ⁺ ADSC条件培养基可促进巨噬细胞迁移,而CXCR4拮抗剂Plerixafor能显著削弱该趋化效应,提示该亚群主要通过CXCL12 /14 -CXCR4轴招募髓系免疫细胞,加剧PVAT局部炎症反应。
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该研究 将CD55 ⁺ ADSC确立 为 颈动脉狭窄 干预的全新候选靶点。与传统的降脂策略不同,靶向该亚群可直接作用于斑块失稳的核心环节——血管重构 和滋养血管形成 ,为精准治疗开辟新路径。同时,CD55 ⁺ ADSC的表达水平有望作为评估斑块易损性及预测卒中风险的潜在生物标志物。此外,CXCL12-CXCR4轴作为已知的炎症调控节点,其在CXCL14 ⁺ ADSC中的功能关联也为抗炎干预提供了新视角。值得注意的是,当前许多基于ADSC的 动脉粥样硬化性疾病的治疗 旨在促进缺血组织血管新生,但在颈动脉粥样硬化情境下,这一特性恰恰需要被审慎抑制而非增强。该发现无疑为ADSC在血管病变中的临床应用提供了重要的理论转向依据。
北京协和医院陈俊冶博士后、李康主治医师、邵江副主任医师、 中国医学科学院输血研究所梅颂 副 研究员、北京协和医院 来志超副主任医师为 本文共同第一作者。 北京协和医院刘暴教授、 国家儿童医学中心 /首都医科大学附属北京儿童医院 张鹏教授 ( 现任职于北京科技大学 ) 、中国医学科学院基础医学研究所王婧教授 为本文共同通讯作者。该项工作得到了 罗切斯特大学严琛教授 的指导和帮助。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-72962-z
制版人:十一
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