血管内皮细胞的损伤是呼吸窘迫综合症的一个主要标志 [1, 2]。它会造成富含蛋白质的肺水肿, 从而引起呼吸衰竭和死亡。因此血管内皮细胞的再生对血管的修复，维持体内血管的稳态，重建血管内皮屏障是至关重要的。 临床研究发现老年病人得了新冠，肺炎，重感冒或脓毒症后得呼吸窘迫综合症的机率及重症监护室的住院率和死亡率要比年轻人高出十倍、二十倍甚至更高 [3-8]。目前没有有效的办法来预防和治疗呼吸窘迫综合症，总的死亡率高达40%。因此了解衰老如何影响血管内皮细胞再生和血管修复对研究呼吸窘迫综合症的发病机制和开发有效的治疗方法至关重要。
该研究揭示了衰老如何导致血管内皮细胞再生障碍的分子机制， 发现了两种预防和治疗老年人呼吸窘迫综合症的手段，其中包括一种抗肿瘤药物的新用途。
研究团队首先用遗传标记的办法证实了脓毒症后血管内皮细胞的再生和血管修复取决于血管内皮细胞本身的扩增再生能力，与骨髓来源的细胞无关。进而评价了不同年龄的小鼠在脓毒症后血管修复的能力，并发现了年龄超过15个月后血管修复能力和急性炎症消除能力均显著降低，随着年龄的增长血管收复能力不断降低。老年老鼠(20-24个月）丧失了血管内皮细胞再生和血管收复的能力因而展现持续的肺损伤进而导致高死亡率。
随后研究人员发现一个叫Foxm1 的基因的表达在老年老鼠的血管内皮细胞中不像在年轻老鼠中那样在脓毒症后大量诱导。运用高表达的转基因小鼠，研究人员发现Foxm1全细胞过表达的老年老鼠的血管内皮细胞保存了再生能力。研究人员进一步运用了一种新型的纳米粒子的基因传递技术[9]将Foxm1 基因直接以一种基因治疗的方式递送给野生型老年老鼠的血管内皮细胞，结果发现这些老年老鼠的血管内皮细胞焕发了正常的再生能力，血管被收复了，急性炎症损伤被消除了，死亡率也大大降低了。
作者进一步探寻了衰老抑制Foxm1基因诱导表达的分子机制。他们发现哀老会引起Foxm1基因启动子的高度甲基化修饰。因此他们运用一款去甲基化的肿瘤药物decitabine来抑制老年老鼠Foxm1 启动子的甲基化。结果发现 decitabine 在野生型老年老鼠中能诱导Foxm1的表达，激活血管内皮细胞的再生，促进血管的完全修复，消除急性炎症损伤，和大大降低死亡率。但是，这些再生和修复的功效在Foxm1 内皮细胞特异敲除的老年老鼠中完全丧失了。这些结果显示老年老鼠血管内皮细胞诱导表达Foxm 1的能力的丧失直接导致了血管内皮胞再生的缺失进而影响血官的修复和急性炎症的消除。
研究人员进一步发现50-60岁的中年新冠病人的肺血管内皮细胞有显著的FOXM1基因诱导表达，但是八十多岁的老年人就没有FOXM1的诱导表达。暗示了老年新冠病人的高住院率，呼吸窘迫综合症的高发生率和高死亡率 [7,8]与血管内皮细胞再生功能的缺失直接相关。
综上所述，该研究利用衰老诱导血管内皮细胞再生和血管修复障碍的动物模型和新冠病人的肺组织样品解释了为什么老年病人在得了脓毒症，肺炎，重感冒或者新冠后呼吸窘迫综合症的发生率，重症监护室的住院率和死亡率都显著提高的原因和相应的细胞分子机理。本研究通过新型的纳米粒子的基因传递技术或者现有的药监局获批的小分子药物诱导血管内皮细胞Foxm1基因的表达证实能够有效激活衰老血管内皮细胞的再生能力，为临床预防和治疗老年病人呼吸窘迫综合症提供了重要的手段和药物。
