心脏和肺的干细胞如何协同进化与发育，是生命适应陆地环境的关键问题。生物学家长期关注恐龙后代如何从鳍进化出四肢，以及鱼类肺的演化过程。心脏与肺通过功能耦合，实现血液循环与气体交换的协同，成为哺乳动物进化中至关重要的器官。

在胚胎发育阶段，心脏和肺的细胞如何协调形成心肺循环系统已逐步被揭示。最新研究发现，原始肺祖细胞能够与心脏祖细胞相互作用，共同形成心肺循环系统，但其分子机制仍未完全阐明。两器官共同祖细胞对相关疾病（如肺动脉高压）的影响也尚待深入研究。

近期，《自然》杂志发表的研究显示，即使抑制小鼠肺发育，连接心脏和肺的血管仍可形成，说明心脏祖细胞或干细胞对心肺发育至关重要。

Edward E. Morrisey团队发现，在心脏中胚层存在一类多能细胞，命名为心肺祖细胞（CPPs）。CPPs通过表达信号分子Wnt2与其他胚胎干细胞区分开来。研究表明，Wnt2阳性细胞在肺发生之前即已存在，促进心脏与肺的共同发育。

科学家通过小鼠模型及细胞系追踪分析，发现Wnt2阳性细胞能够形成心脏和肺组织，包括心肌细胞和血管细胞（如血管平滑肌）。肺内不同细胞系（如血管平滑肌与呼吸道平滑肌）共享同一祖细胞，表明心肺发育高度协调。

CPPs的分化受Hedgehog蛋白调控，该蛋白在肺祖细胞中表达，促进CPPs分化为肺血管平滑肌，确保心脏与肺的适当连接。

这一发现不仅揭示了心肺干细胞的进化与发育机制，还为肺动脉高压等疾病的研究提供新线索。未来研究将探索CPPs细胞在成年心肺系统中的存在及其在心肺损伤和疾病中的作用。

参考文献：Nature, Edward E. Morrisey团队最新研究