心脏瘢痕是指心脏病恢复后,心肌修复时产生的疤痕。不同个体的瘢痕大小尺寸会有较大差异,而我们对决定疤痕尺寸的相关因素了解甚少。来自UCLA的Arjun Deb教授团队近期在顶刊CELL发表文章Type V Collagen inScar Tissue Regulates the Size of Scar after Heart Injury上,研究阐述V型胶原蛋白对于调节瘢痕尺寸、机械性能等有着决定性作用。
当某人心脏病发作时,该人的冠状动脉会被阻塞,从而切断血液和氧气流向心脏,从而损坏周围的心肌。恢复后,心肌就像皮肤伤口一样开始愈合,并且很有可能会形成疤痕,即心脏瘢痕。而疤痕的大小和位置可能有较大差异,并且有可能出现其他并发症甚至死亡。尽管存在与瘢痕形成相关的潜在问题,但对于病发作后调节瘢痕尺寸的相关因素知之甚少。对这些因素在疤痕形成过程中所起的作用的理解和证明会对药物治疗有着重要影响。
来自UCLA的Arjun Deb教授团队近期在顶刊CELL发表文章Type V Collagen inScar Tissue Regulates the Size of Scar after Heart Injury,揭示影响瘢痕尺寸的因素为V型胶原蛋白。胶原蛋白是人体中最丰富的蛋白质,存在于骨骼,肌腱,肌肉,皮肤中,以及各种内部器官。它借助结构和强度,并将身体保持在一起。它也是疤痕组织的组成部分,可以在整个身体的各个部位形成。 在健康的心肌内,胶原蛋白的类型多种多样,但V型胶原蛋白的数量较少。但是,该小组观察到瘢痕中拥有大量的V型胶原蛋白。
研究人员通过实验证明,缺乏V型胶原蛋白的小鼠心疤痕形成更大,构造更不规则。此外,在损伤后的正常愈合过程中,产生胶原以及构成瘢痕组织基质的成纤维细胞对瘢痕施加作用力并使它们收缩。而在缺乏V型胶原蛋白的小鼠中则表现出不同的行为和机械性能。
为验证其机械性能的区别,研究小组制作了两种单独的支架制剂,包括胶原蛋白水凝胶与来自正常或缺乏V型胶原蛋白的小鼠的心损伤成纤维细胞的混合。然后将支架连接到两个基于硅的柱上,并观察由于成纤维细胞收缩而引起的柱位移。研究发现,缺乏V型胶原蛋白的成纤维细胞比正常成纤维细胞的柱移位明显减少,这证明了为何缺乏V型胶原蛋白的伤口更大且更不规则。由于V型胶原蛋白的表达在个体之间会有所不同,因此阐明V型胶原蛋白在心瘢痕的相互作用对于个性化医疗具有深远的意义。