|
利兹大学的科学家在近日的一项研究中，发现称为Piezo1的基因给传感器提供指令，告诉身体血液正在流动并且给出信号指示形成新的血管结构。 |
利兹大学的科学家在近日的一项研究中，发现称为Piezo1的基因给传感器提供指令，告诉身体血液正在流动并且给出信号指示形成新的血管结构。这一发现会引导我们更好的去理解如何治疗心血管疾病和癌症。相关文章发表于2014年8月10日的《Nature》杂志上。
利兹大学医学院的David Beech教授说：“血管的网络预构建系统还未完善，而是像河流一样的分布着。除非血液正在流动并且能够使大量的血流通过血管，那么该血管才会发达。该基因称为Piezo1基因，它给传感器提供指令，该指令告诉身体血液正在流动并且给出信号指示形成新的血管结构。
“该基因指令蛋白质形成通道，该通道打开为了应对血流张应力，并允许有微小的电荷进入细胞，为了新血管构建的需要引发改变。”研究小组正在研究通过操控基因来影响对癌症的效果，如动脉粥样硬化，在此病中受干扰血流影响的部分血管有斑块形成。
David Beech教授补充道：“这项工作提供了新的治疗方法的可能性，是关于复杂的生命如何开始及如何打开心血管疾病和癌症等关乎健康问题的治疗方法。我们需要进行进一步研究如何操纵这个基因来治疗这些疾病。目前我们还在这项研究的早期阶段，但这些发现都是很有用的。”
Jeremy Pearson 教授说：“血流对它穿过的动脉的健康有非常重要的影响。例如，如果有部分区域血流受到干扰，那么分布在这部分区域动脉很可能不正常。这是因为动脉内皮细胞对血流极其敏感，血流的改变很可能致病，动脉会变得很非常狭窄，最终导致心脏病发作。”
直到现在，很少有人知道血流影响内皮细胞的这个过程。这个在老鼠体内令人兴奋的发现告诉我们，这些细胞的蛋白质可能是探测和回应血流量变化的关键。通过进一步的研究，我们希望看到治疗可以靶向这一过程，即阻止在健康的动脉中疾病的发生。(来源：生物帮)
原文摘要：
Piezo1 integration of vascular architecture with physiological force
Jing Li, Bing Hou, Sarka Tumova, Katsuhiko Muraki, Alexander Bruns, Melanie J. Ludlow,Alicia Sedo, Adam J. Hyman, Lynn McKeown, Richard S. Young, Nadira Y. Yuldasheva,Yasser Majeed, Lesley A. Wilson, Baptiste Rode, Marc A. Bailey, Hyejeong R. Kim, Zhaojun Fu, Deborah A. L. Carter, Jan Bilton, Helen Imrie, Paul Ajuh, T. Neil Dear, Richard M. Cubbon, Mark T. Kearney, Raj K. Prasad et al.
The mechanisms by which physical forces regulate endothelial cells to determine the complexities of vascular structure and function are enigmatic. Studies of sensory neurons have suggested Piezo proteins as subunits of Ca2+-permeable non-selective cationic channels for detection of noxious mechanical impact. Here we show Piezo1 (Fam38a) channels as sensors of frictional force (shear stress) and determinants of vascular structure in both development and adult physiology. Global or endothelial-specific disruption of mouse Piezo1 profoundly disturbed the developing vasculature and was embryonic lethal within days of the heart beating. Haploinsufficiency was not lethal but endothelial abnormality was detected in mature vessels. The importance of Piezo1 channels as sensors of blood flow was shown by Piezo1 dependence of shear-stress-evoked ionic current and calcium influx in endothelial cells and the ability of exogenous Piezo1 to confer sensitivity to shear stress on otherwise resistant cells. Downstream of this calcium influx there was protease activation and spatial reorganization of endothelial cells to the polarity of the applied force. The data suggest that Piezo1 channels function as pivotal integrators in vascular biology.