Fig.1 Generation and characterization of Myh11-RSR-CreER and Myh11-CrexER mice.

TGF-β信號(hào)通路對(duì)組織穩(wěn)態(tài)和疾病至關(guān)重要，在主動(dòng)脈壁的結(jié)構(gòu)完整性和功能調(diào)控中也發(fā)揮的關(guān)鍵作用，影響著在動(dòng)脈瘤發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用的細(xì)胞行為，被認(rèn)為是導(dǎo)致SHF衍生細(xì)胞易患血管病變的原因之一。為了探究TGF-β信號(hào)通路在不同發(fā)育起源SMCs相關(guān)主動(dòng)脈疾病中的作用，研究者們分別用SHF-SMC-CreER工具在第二心場(chǎng)起源的SMCs中敲除Tgfbr2基因。與對(duì)照組小鼠相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠升主動(dòng)脈壁的穩(wěn)態(tài)被破壞，動(dòng)脈瘤的形成加快。這些數(shù)據(jù)表明，SHF（第二心場(chǎng)）來源的平滑肌細(xì)胞（SMCs）中TGF-β信號(hào)通路對(duì)升主動(dòng)脈瘤具有保護(hù)作用。

Smad4是TGF-β信號(hào)通路的核心調(diào)節(jié)器，SMAD蛋白作為下游效應(yīng)分子，能夠?qū)�TGF-β信號(hào)傳遞至細(xì)胞核，調(diào)控目標(biāo)基因的表達(dá)。使用CNC-SMC-Cre的遺傳靶向工具特異性的在心臟神經(jīng)嵴起源的SMCs中敲除Smad4基因后，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的實(shí)驗(yàn)組小鼠中都觀察到主動(dòng)脈瘤的表型。研究人員又通過單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)對(duì)Smad4-CNC-SMC^KO小鼠和Smad4-CNC-SMC^Ctrl對(duì)照組小鼠的主動(dòng)脈弓和降主動(dòng)脈分別進(jìn)行了無偏差的轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)Smad4-CNC-SMC^KO組小鼠的主動(dòng)脈弓（AA）組與其他三個(gè)對(duì)照組之間存在明顯的細(xì)胞群體差異。研究者們?cè)赟mad4-CNC-SMC^KO的AA實(shí)驗(yàn)組中觀察到一群獨(dú)特的調(diào)節(jié)型SMCs群，出現(xiàn)典型SMCs標(biāo)記物的表達(dá)降低，同未成熟標(biāo)記物的表達(dá)增加。這些結(jié)果表明，主動(dòng)脈弓中Smad4基因的敲除會(huì)導(dǎo)致SMCs向調(diào)節(jié)型細(xì)胞轉(zhuǎn)變，使其典型SMC表型減少，并呈現(xiàn)纖維肌細(xì)胞特征，可能與主動(dòng)脈弓的病理變化密切相
關(guān)。
 

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Fig.2 Genetation of origin-dependent SMC genetic tools using intersectional genetics.

隨著單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合本文所述的交叉遺傳學(xué)策略，可通過特異性標(biāo)記物進(jìn)一步研究異質(zhì)性細(xì)胞群體的功能，從而深化對(duì)復(fù)雜細(xì)胞群體的理解。本研究開發(fā)的雙重組酶介導(dǎo)交叉遺傳學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同發(fā)育來源SMC的譜系追蹤和基因操作的精準(zhǔn)靶向。該遺傳學(xué)系統(tǒng)不僅提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，還大幅降低了干擾數(shù)據(jù)解讀的混雜變量風(fēng)險(xiǎn)。這一精密的遺傳學(xué)策略將加速靶向治療的研發(fā)進(jìn)程，有望推動(dòng)主動(dòng)脈疾病診療技術(shù)的革新。

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