水推动细胞形成血管

RIKEN的研究人员发现，随着斑马鱼的发育，水流在新血管的形成中起着令人惊讶的作用。这一发现深化了我们对血管如何通过细胞迁移产生新分支的理解

血管为我们体内的细胞提供它们运作和生长所需的氧气和营养。特别是在发育过程中，血管会长出新的分支，为新的区域供血。肿瘤劫持了这一过程，以吸走资源来支持其增殖

新的分支通过血管前缘的特殊细胞形成——内皮尖端细胞——迁移到新的位置，在那里形成血管芽。高效的细胞迁移是由一种称为肌动蛋白聚合的过程驱动的，在这个过程中，聚合物肌动蛋白的构建块连接在一起形成细丝

现在，由RIKEN生物系统动力学研究中心的李坤鹏领导的一个团队发现，另一种机制也在发挥作用。他们发现，水流也有助于斑马鱼内皮尖端细胞的迁移

Phng说：“水流和静水压力的积聚有助于内皮尖端细胞迁移，这是一个令人兴奋的发现。”。“大多数血管生物学家认为肌动蛋白聚合是细胞迁移的唯一驱动力，但我们现在已经证明另一个过程也在起作用。”

研究小组知道一定有另一个进程，因为在早期的一项研究中，当斑马鱼的内皮尖端细胞关闭肌动蛋白聚合时，它们仍然会迁移

在本研究中，发表在eLife上，研究小组表明，水流是产生斑马鱼的第二种机制，斑马鱼缺乏编码水通道蛋白的基因，水通道蛋白是促进水进出细胞的通道。当研究人员这样做时，他们观察到斑马鱼内皮细胞的迁移有缺陷

Phng说：“我们发现，当没有水通道蛋白时，这意味着没有水流入内皮细胞，内皮尖端细胞迁移有缺陷。”。“当我们抑制水通道蛋白突变体中的肌动蛋白聚合时，对内皮尖端细胞迁移的抑制作用更大。因此，结合这两个结果表明，斑马鱼发育过程中内皮尖端细胞的迁移有两种机制

“内皮细胞如何迁移非常重要，因为如果它们不能迁移，就不会形成新的血管。或者如果它们以紊乱的方式迁移，就会形成错位的血管，这可能会导致血流问题和组织灌注不良。”

两种机制的存在意味着如果出现问题，会有备用机制

Phng指出：“如果一种机制失效，另一种机制仍将运行以确保血管形成。” More information: Igor Kondrychyn et al, Combined forces of hydrostatic pressure and actin polymerization drive endothelial tip cell migration and sprouting angiogenesis, eLife (2024). DOI: 10.7554/eLife.98612.1

Journal information: eLife