2021年7月28日，重庆大学生物工程学院王贵学教授、王业启副教授团队以斑马鱼为动物模型的研究论文“The blood flow-klf6a-tagln2 axis drives vessel pruning in zebrafish by regulating endothelial cell rearrangement and actin cytoskeleton dynamics”在自然指数期刊PLoS Genetics上发表。该成果为血管生物力学在调控血管生理发育过程中的机制提供了新的见解。

血管重构是血管生理发育和病理发生发展的关键过程。原始的血管丛是由血管新生形成的，随后经历血管重构形成具有功能和层次的血管分支网络，包括血管修剪和血管融合。血流动力学和内皮细胞重排在血管修剪中起着重要的作用，包括内皮细胞的迁移和极性，以及细胞骨架的运动。血流动力学诱导的血管重构功能障碍会引起缺血性脑卒中，导致动静脉畸形，影响病理条件下的血管再灌注及预后。血管修剪在此过程中起着非常重要的作用，但血流动力学在血管修剪中的调控方式还不明确，参与血管修剪的分子机制也有待研究。因此探索在血管修剪中血流动力学的作用及其分子机制，为血管重构障碍引起的血管疾病提供了理论基础。

在本研究中，作者发现斑马鱼胚胎的尾静脉丛的腹侧毛细血管是一个由多变少的过程，这个过程涉及到内皮细胞重排参与的血管修剪。在血管修剪过程中，内皮细胞连接发生动态重构，细胞骨架发生解聚，促进内皮细胞的迁移，从而使其中一根血管被修剪掉，另一根血管被保留。当修剪完成时，细胞连接形成，细胞骨架发生聚合，是一个动态的变化过程。作者通过此模型观察到在血管修剪过程中，两分支血管间的血流速度差异越来越大，最终血流速度小的血管被修剪掉，而血流速度大的血管将会被保留。 进一步发现力学响应因子klf6a-tagln2通过促进内皮细胞重排和细胞骨架的重构来调控斑马鱼尾部静脉丛的修剪。该团队发现的血流动力学血管修剪模型，是一个研究血管生物力学和筛选血管重塑相关疾病潜在基因的理想模型。

重庆大学生物工程学院王贵学教授、王业启副教授为该论文通讯作者，文霖博士生、张涛博士后、王瑾瑄博士生为该论文第一作者。

王贵学教授团队长期聚焦在动脉粥样硬化性心脑血管生物力学、力学发育生物学和组织损伤修复材料领域的研究。 近5年来，王贵学教授团队先后在《Nature Neuroscience》、《Advanced Science》、《Small》（2篇）、《Theranostics》（5篇）、《Bioactive Materials》、《Biomaterials》（2篇）、《Journal of Hazardous Materials》、《NPG Asia Materials》、《Journal of Biomechanics》(3篇) 等国际高水平期刊系列报道了与国内外合作研究在神经血管耦合、血流动力学、动脉粥样硬化性心脑血管病的纳米药物治疗等领域的研究成果，受到国内外同行的关注，王贵学教授入选爱思唯尔中国高被引学者。

本研究得到清华大学孟安明教授、加州大学林硕教授、中科院动物所刘峰研究员、中山大学鞠戎教授和南京歆佳医药科技有限公司的大力支持和帮助。本研究获国家自然科学基金重点项目(12032007)、面上项目(11572064, 31771599)和重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-bsh0024)等资助。

原文链接：

https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1009690

Wen L^#, Zhang T^#, Wang J^#, Jin X, Rouf MA, Luo D, Zhu Y, Lei D, Gregersen H, Wang Y*, Wang G*. The blood flow-klf6a-tagln2 axis drives vessel pruning in zebrafish by regulating endothelial cell rearrangement and actin cytoskeleton dynamics. PLoS Genet 2021, 17(7): e1009690. DOI：10.1371/journal. pgen.100969.