Sự phát triển của hệ mạch

Sự phát triển của hệ mạch là quá trình hình thành mạng lưới mạch máu phôi thai, bắt đầu bằng sự hình thành mới một đám rối mạch máu nguyên thủy từ các tiền thân nội mô và tiếp tục thông qua quá trình nảy chồi, tái cấu trúc và trưởng thành thành động mạch, tĩnh mạch và mao mạch. Cùng với tim đang phát triển, nó tạo thành hệ tuần hoàn đầu tiên của phôi.

Definition

Sự phát triển của hệ mạch là quá trình phôi thai mà các tế bào tiền thân nội mô tập hợp thành một đám rối mạch máu nguyên phát (tạo mạch) sau đó được mở rộng và tái cấu trúc bằng cách nảy chồi và cắt tỉa (tạo mạch máu mới) thành mạng lưới động mạch, tĩnh mạch và mao mạch có thứ bậc.

Scope

Chủ đề này bao gồm quá trình tạo mạch (sự hình thành mạch máu tại chỗ từ các tế bào tạo mạch), quá trình tạo mạch máu mới (sự phát triển của các mạch máu mới từ các mạch máu hiện có), hành vi của tế bào nội mô đầu chồi và tế bào thân, bản chất động mạch-tĩnh mạch, và vai trò của lưu lượng máu trong tái cấu trúc mạch máu. Sự phát triển của mạch bạch huyết và mạch bệnh lý chỉ được đề cập để định hướng. Đây là tài liệu tham khảo-giáo dục về giải phẫu học phát triển.

Core questions

• Các tiền thân nội mô hình thành các mạch máu đầu tiên như thế nào?
• Điều gì phân biệt quá trình tạo mạch với quá trình tạo mạch máu mới?
• Các tế bào nội mô đầu chồi và tế bào thân được lựa chọn như thế nào trong quá trình nảy chồi?
• Lưu lượng máu định hình quá trình tái cấu trúc đám rối mạch máu như thế nào?

Key concepts

• Tạo mạch
• Tạo mạch máu mới
• Tế bào tạo mạch và đám rối mạch máu nguyên phát
• Tế bào nội mô đầu chồi và tế bào thân
• Tín hiệu VEGF và Notch
• Bản chất động mạch-tĩnh mạch
• Tái cấu trúc huyết động (phụ thuộc vào dòng chảy)

Mechanisms

Hệ mạch máu ban đầu hình thành thông qua quá trình tạo mạch, trong đó các tế bào tạo mạch có nguồn gốc từ trung bì hợp nhất thành một đám rối nguyên thủy gồm các ống nội mô. Đám rối này sau đó được mở rộng và tinh chỉnh bằng quá trình tạo mạch máu mới, trong đó các tế bào nội mô nảy chồi, phân nhánh và cắt tỉa. Tín hiệu VEGF, được điều hòa bởi sự ức chế bên cạnh qua Notch, điều khiển việc lựa chọn các tế bào đầu chồi di chuyển so với các tế bào thân tăng sinh ở phía đầu chồi. Các mạch máu có được bản chất động mạch hoặc tĩnh mạch và được tái cấu trúc thành một mạng lưới có thứ bậc, một quá trình phụ thuộc vào các lực huyết động: các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy lưu lượng máu là cần thiết cho quá trình tái cấu trúc bình thường của đám rối mạch máu sớm.

Clinical relevance

Các cơ chế tương tự xây dựng hệ mạch máu phôi thai cũng hoạt động trong sự phát triển mô, lành vết thương và bệnh tật, và quá trình tạo mạch máu mới là một mục tiêu chính trong nghiên cứu lâm sàng. Mục này trình bày sinh học phát triển của mạch máu như một kiến thức nền tảng giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Sự phân biệt giữa tạo mạch và tạo mạch máu mới đã được làm rõ khi các tiền thân nội mô được theo dõi trong phôi, và kỷ nguyên phân tử đã xác định VEGF là một yếu tố điều hòa trung tâm. Các nghiên cứu sau này về việc lựa chọn tế bào đầu chồi và tế bào thân, và về quá trình tái cấu trúc phụ thuộc vào dòng chảy đã tích hợp tín hiệu với cơ sinh học trong việc giải thích hình thái mạch máu.

Debates

Mức độ quyết định của lưu lượng máu so với sự hình thành theo gen?

Tái cấu trúc mạch máu phản ánh cả các chương trình gen nội tại và các lực huyết động; các thí nghiệm cho thấy dòng chảy là cần thiết cho quá trình tái cấu trúc đám rối bình thường làm rõ hơn câu hỏi về cách trọng số của hai đóng góp này được xác định.

Key figures

• Peter Carmeliet
• Rakesh Jain
• Holger Gerhardt
• Brant Weinstein
• Mary Dickinson

Seminal works

• carmeliet-jain-2011
• blanco-gerhardt-2012
• gore-2012

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa tạo mạch và tạo mạch máu mới là gì?

Tạo mạch là sự hình thành mới các mạch máu từ các tế bào tiền thân nội mô tại chỗ, trong khi tạo mạch máu mới là sự phát triển của các mạch máu mới bằng cách nảy chồi và tái cấu trúc từ các mạch máu đã tồn tại.

Tế bào đầu chồi và tế bào thân là gì?

Tại đầu chồi của một mạch máu đang nảy chồi, một tế bào nội mô đầu chồi di chuyển dẫn đường cho chồi trong khi các tế bào thân theo sau tăng sinh để hình thành lòng mạch mới; sự lựa chọn của chúng được kiểm soát bởi tín hiệu VEGF và Notch.