感觉压力:血管周围的环境意识

细胞和组织不仅仅是静态结构。他们有能力和动态反应外部线索来确保他们适应不断变化的外部环境。现在,筑波大学的研究人员已经发现了一种新颖的蛋白质中起着重要的作用在外部机械信号的转导细胞在血管壁。在一项新的研究中,他们展示了血小板反应蛋白- 1的蛋白质(Thbs1)时确保加强血管壁的机械压力,相反,没有Thbs1如何导致削弱了血管壁。

所有的组织,包括血管,是由不同类型的细胞和蛋白质周围,后者也被称为细胞外基质(ECM)。ECM不仅确保细胞稳定固定在外部结构,而且还作为一种手段传输机械的冲动。在血管中,最重要的机械信号源于跳动的血液流动以及不断变化的血压。虽然描述了大量的蛋白质在细胞之间的相互作用中发挥作用和ECM,清楚的理解这个机械微环境是如何协调维持血管的结构和功能完整性缺乏。

“血管不断从外部暴露在强大的机械力量,所以他们必须适应他们将这些线索转化为适当的细胞反应,“通讯作者Hiromi平贺柳泽教授说。”我们的研究的目的是进一步了解血管和机械应力之间的相互作用在正常时期的生物学和高压力,如高血压。”

为了实现他们的目标,研究人员暴露大鼠血管平滑肌细胞(smc)循环拉伸模拟脉动的血液流动,发现机械应力导致smc生产更多Thbs1和分泌。然后他们发现Thbs1与一定的整合蛋白,蛋白质家族细胞ECM的联系,加强所谓的焦粘连锚点,有助于维持细胞张力以及正确东方细胞响应机械拉伸。

“这些发现表明Thbs1扮演了一个重要的角色在细胞反应相对温和的机械压力,”主要作者Yoshito Yamashiro教授说。“我们接下来想知道Thbs1参与更极端的机械应力的情况下,如严重高血压。”

模拟高血压,研究者进行了横向主缢痕(TAC)的老鼠。TAC部队心脏泵血严重主动脉狭窄,导致高血压和高机械应力主动脉壁。尽管所有正常小鼠存活这个过程中,三分之一的老鼠缺乏Thbs1死于主动脉破裂由于削弱了主动脉壁由于中断之间的交互血血管壁细胞和ECM。

“这些结果令人吃惊,表明Thbs1转导的中央细胞外的中介,“平贺柳泽教授说。“我们的发现提供了新的见解的生物力学船墙,与高血压有关,最普遍的疾病之一。我们希望我们的研究能促进心血管疾病的新治疗方案的发展。”

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