如果把我们的血管网络比作交通系统，动脉是宽阔的高速公路，而毛细血管则像羊肠小道。为心脏供血的冠状动脉一旦发生堵塞，下游心肌便会受损甚至坏死。把堵塞的血管撑开（装支架）或另修一条新路绕过去（搭桥），是目前最常见的治疗手段。
令人惊叹的是，当心脏缺血时，只存在于部分人群的功能性侧支动脉，会成为连接左右冠状动脉的“天然搭桥”，就像“应急通道”，能够绕开堵塞的“高速公路”恢复供血，并显著改善心脏病患者的预后与生存率。而侧支动脉平时几乎不干活，其血流量极少、管径很细，即使造影也很难看见它们。只有当供血的“高速公路”堵塞时，它们才有可能被“激活”，“长大”成为能供血的功能性侧支动脉。
这一救命的“应急通道”究竟从何而来？一直以来，科学界认为它们来源于已有动脉的“迁移和重组”。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌团队与香港中文大学吕爱兰团队合作发现，约80%的应急侧支动脉是由“羊肠小道”——毛细血管“升级”而成，只有约20%来源于原有动脉。这刷新了对心脏自我修复能力的认知，为心脏病治疗开辟了新路径。相关成果于北京时间8月21日凌晨在线发表于国际权威学术期刊《科学》。
多年来，周斌研究团队拓展了多种新型遗传谱系示踪技术，即给研究对象做个标记，再顺着标记看它去往何处、发生什么变化。
他们利用邻近细胞遗传学技术设计了一种“细胞接触历史记录仪”，能够永久记录动脉内皮细胞，且完全不依赖传统标记物和诱导物。
与此同时，他们还利用双重组酶建立了一套高精度追踪系统，专门捕捉毛细血管转变而来的动脉，就像在夜晚的地图上，只点亮正在扩建升级的“羊肠小道”。该技术历经多年试错与优化，于2017年系统性发表，现已推广至全球上千家实验室，应用于肝脏、肺脏、血液等多个领域。
研究人员发现，“羊肠小道”在“高速公路”堵塞时会迅速升级改造，不断拓宽、加固，成为连接两条主干道的新“公路”，为受损心肌重新输送血液和养分。在“羊肠小道”升级改造工程中，VEGFA分子扮演了施工“总指挥”——在动物实验中短暂提高受损心脏的VEGFA水平后，毛细血管转变为侧支动脉的效率显著提升。VEGFA通过激活关键下游转录因子YY1，引导毛细血管完成向动脉的转变。
并非每一个心脏病患者都适合“装支架”，而人工“搭桥”需要开胸手术，很多病人不耐受这种大创伤的手术治疗。未来有望通过精准调控VEGFA-YY1信号通路，激发搭建心脏自身的“应急通道”，为缺血性心脏病提供更加温和、有效的新疗法。
对于没有功能性侧支动脉的人群怎么办？“未来，我们也许可以寻找或筛选一些促血管新生的因子，从而促进侧支动脉的生成。”周斌介绍，他们正和南京的医院合作，研究如何促进心脏侧支动脉生成。
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