新生血管如何在哺乳动物中形成，例如在发育期间或受伤后，目前尚不清楚。歌德大学的科学家现在已经能够阐明这一过程。他们已经证明，血管最内层的单个细胞在受伤后会增殖，这样做会对新血管的形成做出重大贡献。

在哺乳动物中不可能观察生物体 - 尤其是心脏 - 新血管的形成方式。这就是为什么只能看到终点，即新的静脉和动脉已形成以及它们由何种类型的细胞组成。然而，迄今为止对于新血管形成的实际过程知之甚少，尽管该知识可能在将来有助于弥补组织损伤，例如在糖尿病中或在缺血诱发的心脏病发作之后。

这就是为什么法兰克福歌德大学心血管再生研究所的Stefanie Dimmeler教授及其研究人员研究了最内层血管层(即内皮细胞)中单细胞在发育过程中和组织损伤后的命运的原因。作为五彩纸屑老鼠。在这些模型中，研究人员可以标记特定的细胞类型，并在荧光蛋白的帮助下区分它们。在使用的模型中，只有内皮细胞以三种不同的颜色发荧光。由于细胞在分裂时继续发荧光，因此可以追踪单个内皮细胞及其“后代”。在这样做的过程中，科学家们试图回答斑马鱼中是否存在细胞分裂形成新血管的问题，

心脏病发作后克隆扩张

在心脏病发作后受损的心脏组织中，研究人员能够观察到某些细胞反复分裂。他们还在缺血引起的骨骼肌受损组织中检测到这种称为克隆扩增的细胞分裂。为此，他们分析了从受损区域取出的组织切片中内皮细胞的荧光。他们发现克隆性细胞的比例 - 在30%到50%之间 - 非常令人惊讶。“但也许我们甚至低估了克隆扩张的比例，”Dimmeler假设道。“因为毕竟我们还没有进行三维分析，而是在二维组织切片中识别荧光细胞。”此外，进一步的实验表明，通过克隆扩张形成的血管也供应血液，因此能够功能。

相比之下，在新生儿的模型中，Dimmeler教授和她的团队没有观察到视网膜中新血管形成的任何克隆扩张。因此，似乎正常发育期间血管的生长是由细胞的随机增殖和整合引起的。该结果与斑马鱼中的观察结果一致，其中所谓的“细胞混合”在发育期间在新血管的形成中也起重要作用。

细胞分析

研究人员热衷于更精确地表征分裂细胞，为此目的，他们分析了哪些基因在克隆扩增的内皮细胞的单个例子中被转录。“令人惊讶的是，我们发现大量基因产物是从内皮细胞向间充质细胞过渡的典型代表，”Dimmeler说。这种转变或EndMT过程是许多致病过程的贡献者，例如瘢痕形成或动脉硬化。然而，在内皮细胞中，EndMT典型的基因产物不反映转变，而是可能只是一个中间阶段，使细胞能够从细胞组装中分离出来以便繁殖。

克隆扩张作为心脏病患者的可能治疗方法

Dimmeler和她的团队现在想要了解长期克隆扩增细胞会发生什么，因为目前他们只能跟踪他们的命运约两个月。“我们想知道一年后这些细胞发生了什么，以及新血管是否与旧血管一样好，”Dimmeler说。

老年患者的克隆扩展是否不同?这是她觉得很有趣的另一个问题。“可能是老年人克隆性扩张不再那么有效，这就是为什么大量受损组织在心脏病发作后死亡并形成无法通过新血管形成而重新激活的瘢痕组织，”Dimmeler说。“如果我们能够更准确地描述克隆扩增细胞的特征，我们将有希望找到重新激发这一过程的方法。”