血管在整个生命过程中发挥着重要作用。它们的生长决定了胚胎发育过程中各器官是否能及时获得营养。在成年期，新血管的发育有助于修复和再生过程。当血管生长受到干扰时，它可能是癌症、糖尿病和眼病进展的一个重要因素。来自巴特瑙海姆马克斯·普朗克心肺研究所的科学家们现在发现，血管最内层细胞层的生长可以通过其新陈代谢来控制。这些结果可以作为血管生长所起作用的疾病新疗法的基础。
血管通常被比作水管：为器官提供氧气和营养丰富的血液的管道系统;然而，这个类比有一个严重的缺陷。与水管不同，血管并不形成刚性、静态的管道网络，而是一个复杂且高度动态的系统，该系统能够快速响应不断变化的需求，例如组织内氧气和营养需求的长期增加。如果器官持续供氧不足，就会刺激新血管的生长。
在此过程中，内皮细胞发挥着重要作用。内皮细胞排列在血管内部。作为最小血管(毛细血管)的组成部分，它们也与器官直接接触。当内皮细胞接收到来自需要更多氧气和营养的组织的生长信号时，细胞会在短时间内从静止状态转变为加速细胞分裂的状态。这种转换过程需要其新陈代谢的广泛适应，因为必须提供 足够的能量和结构单元来支持细胞分裂。
马克斯·普朗克心肺研究所的 Michael Potente 领导的研究小组现在发现了一种参与血管生长并协调内皮细胞分裂和代谢的分子开关：转录因子 FOXO1，它控制基因的表达方式在细胞核中读取。“当我们在实验室中灭活小鼠体内的 FOXO1 时，我们观察到血管细胞的生长不受控制。相反，激活该分子会减缓血管生长，”Potente 解释道。
科学家们与欧洲和美国的同事一起揭示了潜在的机制。显然，FOXO1 减缓内皮细胞的新陈代谢和细胞分裂。“在正常生理状态下，FOXO1 可以防止不受控制的细胞分裂，从而损害血管功能。然而，当血管需要生长时，FOXO1 可以使内皮细胞产生更大的代谢活动，”Potente 解释道。通过这种方式，可以为扩张的血管网络提供足够的细胞构建块。
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