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随着器官在三维空间中生长和重塑，发育中的血管网络在组织内延伸，同时保持空间协调，并在相距较远的血管芽之间建立连接。在这类发生形变的环境中，局部内皮细胞行为如何产生血管模式，仍知之甚少。本研究以发育中的小鼠附睾为对象，结合双光子活体显微成像、药理学干预和数学建模，探究伴随上皮小管折叠发生的血管生成。内皮细胞侵入器官内部，同时保持与发生形变的小管相邻。活体成像显示，内皮细胞会朝向上皮伸出动态突起，并呈现出一个特征性过程：内皮前缘接近小管、停止前进，并在折叠持续进行的情况下维持二者之间的距离。ERK活性促进内皮延伸，并在向距离维持阶段转变的过程中下降。基于这些观察，我们推导出一个最简的“跟随—停止”规则，用以刻画内皮细胞相对于不断变化的上皮的位置。将该模型扩展到三维后发现，上皮折叠能够使原本相距较远的内皮前缘彼此靠近，从而形成血管连接的机会。表现出更强三维折叠的外植体中，观察到的内皮连接频率也更高。我们的研究结果支持这样一种几何学框架：在器官形态发生过程中，局部内皮动力学与组织尺度的形变能够共同促进血管模式的形成。
上皮形态发生过程中内皮细胞侵入与血管模式形成的几何协调 | bioRxiv
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上皮形态发生过程中内皮细胞侵入与血管模式形成的几何协调
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Yuan Zhe
Lee
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随着器官在三维空间中生长和重塑，发育中的血管网络在组织中延伸，同时保持空间协调，并在相距较远的血管芽之间建立连接。局部内皮细胞行为如何在这类不断形变的环境中形成血管模式，目前仍知之甚少。在此，我们以发育中的小鼠附睾为研究对象，结合双光子活体显微成像、药理学干预和数学建模，研究血管生成与上皮小管折叠过程。内皮细胞侵入器官内部，同时保持在发生形变的小管附近。活体成像揭示了动态的
指向上皮的突起，以及一个特征性序列：内皮前沿向小管靠近、停止，并在上皮持续折叠的过程中保持彼此间距。ERK 活性促进内皮延伸，并在向距离维持状态转变的过程中下降。基于这些观察，我们提出一条最简“跟随并停止”规则，用以描述相对于变化中的上皮组织的内皮定位。将该模型扩展至三维后，我们发现，上皮折叠可使原本相距较远的内皮前沿彼此靠近，从而创造血管连接的机会。观察到三维折叠程度较高的外植体中，内皮连接的频率也更高。我们的研究结果支持一种几何学框架：在器官形态发生过程中，局部内皮动力学与组织尺度的形变可共同参与血管模式的形成。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
新加坡教育部
，MOE-T2EP30223-0010
国家研究基金会，
，NRF-MSG-2023-0001
新加坡力学生物学研究所
高艺术与科学基金会
武田科学振兴财团，
京都大学 Hakubi Fellowship
版权
本预印本的版权持有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据
CC-BY 4.0 国际许可
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发布于 2026 年 10 月 15 日。
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《上皮形态发生过程中内皮细胞侵入与血管模式形成的几何协调》
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Hirashima
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2026.10.13.758991;
doi:
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《上皮形态发生过程中内皮细胞侵入与血管模式形成的几何协调》
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2026.10.13.758991;
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关键词：血管生成 · 内皮细胞迁移 · 上皮形态发生 · 血管模式形成 · ERK信号 · 数学建模
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.13.758991v1?rss=1