今天给大家分享的是“Overexpression of Kdr in adult endocardium induces endocardial neovascularization and improves heart function after myocardial infarction”（成年鼠心内膜中Kdr的过表达可诱发心内膜血管新生并改善心肌梗塞后的心脏功能）于2020年11月20日在线发表在Cell Research 杂志上，IF:20.507。

背景介绍

冠状动脉疾病是全世界死亡率和发病率的主要原因。阻止有效血流流入心肌会导致心脏缺血和心肌梗塞（MI）。已知在心梗期间会诱发许多血管生成因子，表明心脏自然反应以诱导新的冠状血管形成，以试图使缺血性心肌血运重建。

然而，冠状动脉血管内皮细胞不具有足够的血管生成潜力，以及不能够有效地重新填充全部缺血区域。而且旨在通过促血管生成分子的递送诱导血管重建的临床试验无一例外地以失败告终。据报道在胎儿和新生儿的发育过程中，心室内游离壁和隔膜中的冠状动脉血管内皮细胞很大一部分来自心内膜。尽管如此，成人心内膜也难以维持动态平衡以及修复损伤。

结果

1、KDR在不同时期的心内膜的表达

血管内皮生长因子（VEGF）及其受体（VEGFRs）已显示在血管生成中起重要作用。因此，该研究团队研究了不同发育阶段心内膜中VEGFR2（也称为KDR）的表达。

该研究团队发现在胚胎（E）第13.5天，16.5和出生后（P）第1天的心内膜中可以检测到KDR，并且KDR在心内膜的表达从胚胎第13.5逐渐降低到出生后第1天。（图 S1a –c）。

但是，该研究团队在P7或成年期未在心内膜中检测到明显的KDR表达（图 S1d，e）。

该研究团队推测，在成年心内膜补充KDR可激活血管生成的发育程序和心梗后促进新生血管形成。

2、心内膜过表达KDR小鼠的谱系示踪

NPR3-CreER; H11-LSL-KDR-mCherry的小鼠在出生后8周（P8W）注射他莫昔芬并在48小时后收集心脏。

对KDR，mCherry和泛内皮标记物钙黏着蛋白5（CDH5）进行的免疫染色显示，在心内膜中可以检测到KDR和mCherry（图 1b），这表明在成年Npr3-CreER; H11-lsl-Kdr-mCherry小鼠的心内膜中成功表达了KDR。

他莫昔芬在P8W给药，并在1、10或26周后收获心脏进行分析。

在P9W Npr3-CreER; H11-lsl-Kdr-mCherry小鼠中未鉴定出mCherry标记的冠状动脉血管内皮细胞 （图 1c）。

他莫昔芬治疗后10周，在心肌中仅检测到稀疏的mCherry +冠状动脉动脉血管内皮细胞（图 1d）。

尽管如此，他莫昔芬治疗后半年，该研究团队仍然跟踪Kdr过表达的心内膜的命运，并在心肌游离壁的内层中发现了一个带有mCherry标签的巨大冠状动脉血管内皮细胞（图 1e，图 S2a）。

3、过表达KDR有助于冠脉内皮细胞生成

静脉内注射荧光素结合的异凝集素B4（FITC-IB4）表明，这些心内膜衍生的冠状内皮细胞具有功能（图 S2b）。

在心内膜内皮细胞中检测到的mCherry，CDH5和Endomucin（EMCN）的共染色显示心内膜衍生的动脉血管内皮细胞与心内膜之间没有直接联系（图 S2c）。

总的来说，具有长时间Kdr过表达的成年心内膜在心脏动态平衡期间有助​​于冠状动脉血管内皮细胞生成。

4、MI诱导的VEGFa可能触发Kdr过表达的心内膜转化为受损心脏中的冠状动脉血管内皮细胞

在与梗死区域邻接的心肌内壁中发现了大量mCherry标记的冠状动脉血管内皮细胞（图 1g），在梗塞区的心内膜衍生的冠状动脉血管内皮细胞在第7天MI后（图 1H）。

心内膜来源的冠状动脉血管内皮细胞在受伤区域持续存在（图 1f，i）。

在心肌梗死后第7天和第28天，在受伤心脏的远离梗死区域很少检测到冠状动脉血管内皮细胞（图 1j）。

综上所述，MI诱导的VEGFa可能触发Kdr过表达的心内膜转化为受损心脏中的冠状动脉血管内皮细胞。

5、MI诱导的VEGFa可能触发Kdr过表达的心内膜转化为受损心脏中的冠状动脉血管内皮细胞

心内膜过表达Kdr明显减少了纤维化区域（图 1k）。

同时，在过表达Kdr的心脏的梗塞区域中内皮密度增加，心肌细胞凋亡减少（图 1l）。

成年心内膜中Kdr的过度表达减少了心肌梗死后的心脏纤维化，增加了的血管密度，减少了心肌细胞的凋亡并改善了心脏功能。

读后感

在临床前研究中，已报道给予重组VEGFa蛋白或病毒介导的VEGFa过表达可促进心血管形成或改善心脏功能。然而，迄今为止，VEGFa的临床试验尚未显示出任何临床益处，这可能是由于VEGFa治疗的副作用，VEGFa蛋白的寿命短、转染不足或其他原因所致。

1、创新之处：该研究团队发现在MI后成人心内膜中KDR的过表达促进了心内膜向动脉血管内皮细胞的转化，这表明梗死区域中的内源性KDR配体足以诱导心内膜新生血管形成，而无需额外供应VEGF蛋白。

2、临床意义：该研究团队的工作表明，心内膜过表达Kdr在心脏稳态和MI后将成人内膜转化为冠状血管，从而改善缺血后的心脏功能。加速进一步研究临床相关的可应用策略来促进心内膜新生血管的发展。

3、局限性及潜在研究方向: 如先前报道，心内膜细胞和冠状动脉血管内皮细胞是两个具有不同表达特征的不同细胞群。冠状血管内皮细胞具有较弱的血管生成潜能，而AAV-VEGF的递送可促进动脉生成，但不促进内皮细胞增殖。为什么Kdr过表达的心内膜能够参与血管形成而既往的冠状动脉血管内皮细胞缺乏血管生成潜能，这一点仍然未知。