血管在人体中发挥着至关重要的作用，负责输送氧气和营养物质，同时参与调节炎症和清理代谢废物。因此，体外构建功能性血管网络是基础研究和临床应用的重要基础。然而，生成功能性血管网络面临的主要挑战在于内皮细胞（ECs）与血管壁细胞（MCs，包括周细胞和平滑肌细胞）的协同分化。这两类细胞的发育依赖于相互关联的信号通路（如PDGFB、Notch和TGFβ），但所需的培养条件各异且通常不兼容，从而使得共分化的过程充满困难。

此外，直接分离原代细胞时也会遇到诸多障碍，如技术难度、组织来源限制及扩增和稳定性差等问题，更受到伦理和临床的约束。而诱导多能干细胞（iPSCs）能够提供可扩展的自体来源血管细胞，或许能成为一种替代方案，但其成熟度不足，制约着在体内植入后的生存和功能表现。近期的研究虽引入了血管类器官（VOs）的概念，但这些类器官仍依赖MCs的自发分化，缺乏对细胞组成的精细调控，且在治疗应用中存在周期长（约3周）和缺乏可扩展性等不足。

在此背景下，2025年6月13日，哈佛大学医学院与波士顿儿童医院及北京大学等单位在期刊《Cell Stem Cell》上发表了论文，题为“通过同时激活内皮和壁细胞谱系的转录因子迅速生成功能性血管类器官”。研究团队开发了一种基于hiPSC的快速构建血管类器官的方法，通过精准激活转录因子ETV2和NKX31，实现了内皮细胞和壁细胞的迅速形成，短短5天便获得了具有自组装特性的功能性血管网络。

该类器官在小鼠体内移植后，能够成功重建血管并实现血液灌注等生理功能，从而提高胰岛移植的成功率和功能恢复，具有助力治疗糖尿病等疾病的临床应用潜力。该方法首次实现了对构建功能性血管所需的两种主要血管细胞类型的完全和独立控制，为血管网络建模、组织工程及再生医学提供了强大的新平台。

为实现ECs和MCs的协同分化，研究团队利用基因工程手段对hiPSC细胞系进行了改造，使其能够在多西环素（Dox）诱导条件下，分别表达ECs和MCs发育过程中的关键转录因子ETV2和NKX31。经过短短5天的培养，研究团队便获得了数千个均匀大小的血管类器官（VOs），平均直径约为250μm，显示出功能性分化的成功诱导。

随着研究的深入，团队将实验生成的VOs在胶原蛋白或基质胶等ECM中继续培养5天，显著促进了血管的成熟，生成的血管网络从250μm迅速扩展至近1000μm。此过程中，内皮细胞成功形成了复杂的血管结构，与体内的功能性血管相似，体现出极高的生理相关性。

胰岛移植手术是治疗1型糖尿病（T1DM）及部分2型糖尿病（T2DM）患者的重要方法，通过将供体胰腺中的胰岛细胞移植于患者体内，恢复其内源性胰岛素生产。然而，移植后的细胞在早期阶段易受到缺血损伤，因此，血管的植入能够迅速恢复血液供应，进而提高细胞的存活率和透过率。以此为背景，研究者在糖尿病免疫缺陷裸鼠的缺血模型中验证了VOs的治疗潜力，结果表明，VOs可以有效植入并恢复灌注，显著减少组织坏死。

总之，所提出的双转录因子激活方案展现了在自组装功能性血管类器官快速生成方面的重大进展，并为血管疾病建模、治疗方案评估以及组织工程提供了可扩展的平台。通过优化该方法与外源ECM的结合，研究表明这些血管类器官在进一步临床应用中具备较高的可能性，有望改善糖尿病等相关疾病的治疗效果。未来的研究中，采用更灵活的诱导系统以提升机制调控的独立性，将为血管类器官的应用提供更大的便利与潜能。

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