心血管疾病在我国长期居城乡居民死亡诱因首位,给居民健康、临床治疗和医保带来沉重负担。受限于研究技术手段,对多种心血管疾病尚缺乏临床及时诊断和干预心血管疾病过程的有利靶点。我们选取出生后小鼠心脏发育、人胸主动脉夹层和人冠状动脉粥样硬化三个心血管发育与疾病的动态过程,基于单细胞转录组测序技术,构建了心血管发育与疾病进程中精细化的细胞学图谱,深入分析了这三个动态过程中细胞的种类、分子特征和变化规律,并建立了细胞与细胞的相互作用网络。这对于深入了解这三个疾病与发育的动态过程、挖掘内在的分子机制和筛选可供临床应用转化的靶点,都具有重要的价值。首先,我们取野生型和Myh6-Cre/Esr1;R26-tdTomato基因型小鼠出生后多个时间点分别构建了心脏发育图谱,发现出生后第七天（P7）的心肌细胞（CM）在整个发育轨迹中呈现过渡状态,伴随CM特征基因下调,而细胞外基质基因和干性相关转录因子（TF）上调;同时,CM细胞间相关性在P7达到最低点,而基因-基因相关性达到最高点,使得P7-CM具有最高的细胞转化指数（transition index）,表明其处于转化活跃状态;ChIP-seq结果显示P7-CM具有独特的表观遗传学印记。我们筛选了 P7-CM特征表达的TF,通过敲低实验证明过渡状态的P7-CM是参与CM各成熟亚型形成所必要的细胞状态。而且,P7-CM过渡状态呈现了更好的心脏修复的潜力。通过构建出生后小鼠心脏单细胞图谱,我们首次发现和定义了 P7-CM过渡状态在CM成熟过程中的重要作用,不仅揭示了 CM成熟的分子基础,也为诱导CM成熟提供了新的思路。接着,我们构建了人胸主动脉夹层疾病过程的单细胞图谱。发现一个特征表达LOX的成纤维细胞（FB）亚群的表达谱伴随夹层过程发生剧烈变化,通过配体-受体的相互作用进而影响平滑肌细胞（SMC）,加剧炎症反应,促进主动脉夹层（AD）发展。这一发现肯定了 FB在夹层疾病中的重要作用,是对既往关于炎症及免疫细胞对夹层作用的重要补充。我们揭示了这种FB中特异激活的BMP信号通路,或可作为干预夹层进程的靶点;并筛选出这种FB所特异分泌的配体COL5A1或可作为早期诊断夹层发生的临床标志物。这一发现不仅扩展了我们对夹层疾病分子机制的认识,也为临床转化提供了诸多可能。最后,我们构建了人冠状动脉粥样硬化的单细胞图谱。详细描述了不同病理时期中的细胞种类、分子特征、比例变化、表达谱变化、细胞与细胞相互作用的变化,以及细胞与细胞的转化关系。揭示了巨噬细胞（MP）与血管细胞之间活跃的相互作用。发现和定义了一群内皮细胞（EC）来源的间质样（Meslike）细胞,从中间期开始主导与MP发生相互作用,表达多种与激活EndoMT、弱化细胞间连接、增强血管通透性和增强细胞内吞作用的基因,表明这种细胞可能增强炎症细胞的浸润,加剧疾病进展。进一步地,我们筛选出可能调控Meslike细胞转化的TF,对于进一步深入挖掘可供临床早期诊断和治疗冠状动脉粥样硬化的靶点具有奠基性的意义。