研究人员近日在《科学》发表研究报告，揭示心脏在心肌梗死后通过生长新的自然旁路血管（冠状动脉侧支）来自救的机制：这些新生侧支动脉绝大部分来源于毛细血管的转化，而非此前主流理论所认为的已有动脉细胞，推翻了延续已久的传统认知。
冠状动脉疾病是全球主要死因之一，医生目前可通过支架置入或旁路手术恢复血流，但这些有创操作存在风险。部分患者的心脏能够自发生长侧支动脉——即绕过阻塞处为心肌输送血液的天然旁路，但许多心梗患者缺乏足够的侧支血管来度过急性损伤。如何触发这些旁路血管的生长，长期以来是心脏医学的核心问题。
研究团队为此设计了携带荧光标记的基因工具，注入小鼠体内后，可根据细胞接触的是成熟动脉的平滑肌细胞还是毛细血管裸露表面，分别发出不同颜色的荧光。在模拟心肌梗死后，研究人员收集小鼠心脏，在高倍荧光共聚焦显微镜下构建新旧血管的详细三维图像。结果显示，新生侧支血管中85.7%的细胞呈绿色荧光——来源于毛细血管，仅少部分呈红色——来源于已有动脉细胞。
为证实毛细血管来源的侧支血管对心脏恢复的实际意义，研究人员利用基因"杀伤开关"在小鼠中选择性清除这些血管。结果显示，失去这些血管后，受损心脏无法正常愈合，小鼠心肌出现大面积瘢痕，心脏功能严重减弱。
在分子机制层面，研究团队描绘出驱动毛细血管细胞转变为旁路血管的信号级联反应：血管内皮生长因子A（VEGF-A）激活蛋白开关YY1，YY1随后招募组蛋白甲基转移酶SETD1A对细胞DNA包装进行化学修饰，进而激活基因HES1，指令简单的毛细血管细胞将自身重编程为成熟、功能完备的动脉——这一过程被称为毛细血管动脉化。
研究人员还探索了在成年心脏中医学增强这一天然血管生长过程的方法——成年心脏的再生能力远低于新生儿期心脏。他们发现，利用修饰信使RNA短暂递送VEGF-A生长信号，足以增加成年小鼠体内具有功能的侧支血管数量。
这些发现挑战了长期以来关于心脏旁路血管形成机制的传统观点，将毛细血管动脉化确立为心脏自发恢复血流努力的核心过程，为开发帮助心脏在损伤后重建血液供应的新策略提供了方向。
参考文献：Mingjun Zhang et al, Tracing the origins of de novo coronary collateral formation in cardiac repair, Science (2026). DOI: 10.1126/science.ady3027
编辑：王洪
排版：李丽
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