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心血管疾病是全球头号致死病因，每年夺走数百万人的生命。尽管癌症备受关注，但心血管疾病的治疗进展相对缓慢。近日，一项发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究取得了重大突破：科学家首次成功诱导出具有功能的动脉内皮细胞，为心脏搭桥手术等临床应用带来了新希望。

该研究由Morgridge研究所的Jue Zhang教授担任第一作者，干细胞领域先驱James Thomson教授担任通讯作者。研究团队利用单细胞RNA测序技术，从小鼠胚胎中分析了动脉与静脉内皮细胞的基因表达差异，发现了42个与动脉内皮细胞分化相关的生长因子基因。随后，他们通过CRISPR基因编辑技术构建了带有荧光标记的人类胚胎干细胞系，用于筛选关键信号通路。

令人惊讶的是，胰岛素等常见生长因子反而会抑制动脉内皮细胞分化。经过优化，团队最终确定了5种关键生长因子，能够高效诱导动脉内皮细胞生成。这些细胞不仅表达了动脉特异性基因，还表现出与天然冠状动脉相似的一氧化氮产生和氧气消耗水平。

在心肌梗死小鼠模型中，注射诱导的动脉内皮细胞使存活率从33%提升至83%，显著优于对照组。研究团队表示，下一步目标是开发通用型动脉，避免免疫排斥，从而彻底革新心血管疾病的治疗方式。

参考资料：
[1] Functional characterization of human pluripotent stem cell-derived arterial endothelial cells. PNAS.
[2] Stem cell advance brings bioengineered arteries closer to reality.