综述：解码大脑动静脉畸形：从基因学到模拟血管迷宫

《Acta Neuropathologica Communications》：Decoding brain arteriovenous malformations: from genetic insights to modeling the vascular maze

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摘要

脑动静脉畸形（bAVMs）是一种复杂的脑血管异常，其特征是血管发育不良，包括供血动脉、畸形血管团（nidus）和引流静脉，且缺乏中间的毛细血管床。bAVMs 易引发严重的并发症，如颅内出血、癫痫发作和进行性神经功能缺损，导致较高的发病率和死亡率。尽管微外科切除术、血管内栓塞和立体定向放射外科等治疗方法的进步改善了患者的预后，但其发病机制仍不完全清楚。下一代测序（NGS）技术发现了与 bAVMs 相关的关键基因突变，例如 KRAS 和 BRAF，这些突变会破坏 MAPK 信号通路的功能。此外，遗传性 bAVMs（如与遗传性出血性毛细血管扩张症 HHT 相关的类型）与 TGF-β 信号通路基因（如 ENG 和 ALK1）的突变有关。这些发现推动了基因工程动物模型（GEAMs）的发展，这些模型能够精确模拟 bAVMs 的关键病理特征，包括血管发育异常、动静脉分流和颅内出血。然而，传统的手术血流动力学模型和现有的 GEAMs 在模拟 bAVMs 的自发发生和发展过程，以及揭示周围微环境在疾病发展中的作用方面存在局限性。本文评估了现有 bAVM 模型的优点和不足，强调了它们在理解 bAVMs 发病机制的血液动力学、分子和细胞层面的作用。先进的成像技术、转录组分析以及患者来源的诱导多能干细胞等新兴研究方向为研究 bAVMs 的发展和进展提供了新的途径。通过整合多种建模策略并推进转化医学研究，可以开发出创新的诊断和治疗方法。本文旨在指导研究人员选择合适的模型，从而更深入地了解 bAVMs，最终改善患者的治疗效果。