感受压力：血管如何感觉到他们的环境

细胞和组织不仅仅是静态结构。他们有能力感觉和动态地对外部提示作出反应，以确保它们适应不断变化的外部环境。现在，筑波大学的研究人员鉴定了一种新的蛋白质，其在血管壁上的外部机械提示中发挥着核心作用。在一项新的研究中，他们展示了蛋白质血压回合素-1（THBS1）如何确保在机械应力期间的血管壁进行加强，并且在不存在THBS1的情况下会导致弱化血管壁。

所有组织，包括血管，由不同类型的细胞和植物围绕它们组成，后者也被称为细胞外基质（ECM）。ECM不仅确保细胞稳定地锚固到外部结构，而且还用作传递机械脉冲的装置。在血管中，最重要的机械线索源于脉动血流以及不断变化的血压。虽然已经描述了大量蛋白质在细胞和ECM之间的相互作用中发挥作用，但清楚地了解如何协调这种机械微环境如何保持血管的结构和功能完整性。

“血管不断地暴露于来自外部的强力机械力，因此它们必须通过将这些提示转化为适当的细胞反应来适应它们，”相应的作者Hiromi Yanagisawa说。“我们研究的目标是进一步了解正常生物学期间血管和机械应力之间的相互作用以及在高压性期间，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）以循环伸展以模拟脉动血流，发现机械应力导致SMC产生更多的THBS1并分泌。然后他们发现THBS1与某些整联蛋白相互作用，蛋白质家族将细胞与ECM联系起来，以加强所谓的焦点粘连，这是锚点，其有助于保持蜂窝张力以及响应机械拉伸的正确定向电池。

“这些发现表明，THBS1如何在对相对温和的机械压力的蜂窝响应中发挥重要作用，”牵头作者教授Yoshito Yamashiro说。“我们接下来想知道THBS1如何参与更极端的机械压力情况，例如在严重的高血压期间。”

为了模拟高血压，研究人员在小鼠中进行了横向主动脉收缩（TAC）。TAC迫使心脏泵液对抗严重狭窄的主动脉，导致高血压和高机械应力在主动脉墙上。虽然所有正常小鼠都存活了这种程序，但由于由于削弱的相互作用而弱化的主动脉壁，缺乏THBS1的小鼠缺乏THBS1的小鼠死亡血液血管壁细胞和ECM。

“这些都是引人注目的结果，表明THBS1是机械展示的中央细胞外介质，”亚那萨教授说。“我们的调查结果为生物力学提供了新的见解血管墙壁，与高血压有关的墙，今天是最普遍的疾病之一。我们希望我们的调查结果有助于开发新的心血管疾病治疗方案。“

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