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力學(xué)刺激影響心臟發(fā)育的研究進(jìn)展

2022-03-23 00:50謝明輝喬韡華史嘉瑋董念國(guó)
關(guān)鍵詞:瓣膜心室內(nèi)皮細(xì)胞

謝明輝,喬韡華,曹 紅,史嘉瑋,董念國(guó)

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院心血管外科,武漢 430022

先天性心臟病(congenital heart disease,CHD)發(fā)病率約占新生兒的1%,是1歲以下嬰兒死亡的主要原因之一[1],主要表現(xiàn)為多種心臟結(jié)構(gòu)發(fā)育的異常。除了遺傳因素,心臟毒性藥物和血流動(dòng)力等非遺傳因素也可通過(guò)調(diào)節(jié)基因表達(dá)來(lái)調(diào)控心臟的發(fā)育與成熟。血液的流動(dòng)可產(chǎn)生多種機(jī)械力,包括血壓施加在血管壁上的法向力、血管因法向力而伸展產(chǎn)生的相關(guān)周向應(yīng)力以及血液沿著血管壁流動(dòng)時(shí)的摩擦力(也稱剪切應(yīng)力)[2]。與其他血管內(nèi)皮細(xì)胞相比,心內(nèi)膜細(xì)胞還接收除血流動(dòng)力以外的其他生物物理力和機(jī)械應(yīng)力,包括心臟舒張期的拉伸和收縮期的緊縮[3]。研究表明,血液的機(jī)械信號(hào)可誘導(dǎo)細(xì)胞水平上的基因表達(dá),將分子水平事件的發(fā)生轉(zhuǎn)化為組織水平的結(jié)構(gòu)改變,進(jìn)而引導(dǎo)胚胎心血管系統(tǒng)發(fā)育與成熟[4- 6]。

力學(xué)刺激對(duì)心臟發(fā)育的調(diào)節(jié)

心臟形態(tài)發(fā)育過(guò)程在不同物種之間略有區(qū)別,但通常包括心管形成、心袢形成、心內(nèi)膜墊及瓣膜、間隔形態(tài)發(fā)生、心室發(fā)育與成熟等階段。心臟發(fā)育涉及復(fù)雜的組織形態(tài)發(fā)生和重塑,其中力學(xué)刺激發(fā)揮著重要作用(圖1)。

心管形成在心臟發(fā)育早期,兩側(cè)分離的心源性中胚層間充質(zhì)細(xì)胞遷移至腹中線并形成中空管狀結(jié)構(gòu),即原始心管。心管由外層心肌細(xì)胞層和內(nèi)層心內(nèi)膜細(xì)胞層組成,兩者之間隔有含膠樣結(jié)締組織的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)[7]。由ECM纖維連接蛋白構(gòu)成的力學(xué)微環(huán)境和細(xì)胞黏附是心臟早期重要的機(jī)械刺激[8]。通過(guò)對(duì)纖維連接蛋白和中胚層細(xì)胞追蹤成像發(fā)現(xiàn),組織間的對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著影響早期細(xì)胞遷移[9- 10]。Holtzman等[9]和Aleksandrova等[11]發(fā)現(xiàn)心臟融合包括內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)兩種定向細(xì)胞運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程可能受到心內(nèi)膜細(xì)胞及纖維連接蛋白的調(diào)控。心管形成過(guò)程中,心肌前體細(xì)胞與其周圍ECM作為組織復(fù)合體一起遷移,稱為組織運(yùn)動(dòng)。體內(nèi)動(dòng)態(tài)成像和計(jì)算機(jī)模擬證明心肌組織通過(guò)組織運(yùn)動(dòng)定向遷移到腹中線[12],內(nèi)胚層的匯聚融合及心肌組織的收縮彎曲在其中發(fā)揮重要作用[13- 14],并受鞘氨醇- 1-磷酸及血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor,PDGF)等信號(hào)通路的調(diào)節(jié)[15- 16]。許多先天性心臟缺陷如Cornelia de Lange綜合征表現(xiàn)為內(nèi)胚層缺陷[17],因此了解內(nèi)胚層和心臟中胚層之間的力學(xué)相互作用有助于闡明此類疾病的發(fā)病機(jī)制。

心袢形成心管呈不對(duì)稱生長(zhǎng),彎曲扭轉(zhuǎn)呈“S”形的過(guò)程稱心袢形成。心袢形成的可能機(jī)制包括心臟膠質(zhì)的擴(kuò)張、心管的差異生長(zhǎng)以及由于殘余應(yīng)力導(dǎo)致的心肌背側(cè)系膜縮短[7- 8,18]。但這些假設(shè)與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并非完全吻合,可能是因?yàn)槭艿狡渌a(bǔ)償機(jī)制的影響。目前已有多種實(shí)驗(yàn)方法來(lái)量化心袢階段心臟內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變[19- 21],包括“C”形心袢(右袢)階段和“S”形心袢階段。在心臟發(fā)育的右袢階段,離體心管可以彎曲而不能扭轉(zhuǎn)[22],表明右袢的彎曲主要受細(xì)胞內(nèi)力影響,而扭轉(zhuǎn)主要是由細(xì)胞內(nèi)力和鄰近組織外力共同驅(qū)動(dòng)[23],即細(xì)胞骨架的收縮、肌動(dòng)蛋白聚合驅(qū)動(dòng)的心肌細(xì)胞形變和ECM微力學(xué)刺激等[24- 25]。

心內(nèi)膜墊及瓣膜、間隔形態(tài)發(fā)生在“S”形心袢成熟過(guò)程中,單管心管逐漸轉(zhuǎn)化為2個(gè)平行的體循環(huán)和肺循環(huán)通道。房室管(atrioventricular canal,AVC)和流出道(outflow tract,OFT)部位的心肌細(xì)胞分泌ECN沉積在心臟膠質(zhì)部,形成AVC和OFT心內(nèi)膜墊。心內(nèi)膜墊間充質(zhì)來(lái)源于內(nèi)皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(endothelial-to-mesenchymal transition,EndoMT)的心內(nèi)膜細(xì)胞,神經(jīng)嵴細(xì)胞也參與OFT心內(nèi)膜墊間質(zhì)細(xì)胞的形成,該過(guò)程受到骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信號(hào)及ECM的調(diào)節(jié)作用[26- 27]。在瓣膜形成前,心房、AVC和心室的協(xié)調(diào)收縮發(fā)揮原始瓣膜作用,并驅(qū)動(dòng)形成原始心管的單向血流。但AVC處仍存在逆向血流,其產(chǎn)生的剪切應(yīng)力被心內(nèi)膜細(xì)胞感知后,可誘導(dǎo)流動(dòng)反應(yīng)基因Krüppel樣轉(zhuǎn)錄因子2(Krüppel-like transcription factor 2,KLF2)的表達(dá),促進(jìn)心內(nèi)膜墊的發(fā)育進(jìn)程[28]。

圖1 心臟發(fā)育的力學(xué)調(diào)節(jié)

心內(nèi)膜墊經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)和重塑,形成成熟心臟的瓣膜及膜性間隔,其中瓣膜細(xì)胞異質(zhì)性和血流動(dòng)力學(xué)在瓣膜形成過(guò)程中發(fā)揮重要作用[29- 30]。在人體中,血液振蕩流動(dòng)和逆向流動(dòng)通??纱龠M(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化和炎癥形成[31],但在斑馬魚AVC處的振蕩流動(dòng)卻有助于瓣膜形成[32- 33]。振蕩流動(dòng)激活心內(nèi)膜細(xì)胞表面機(jī)械敏感鈣離子通道多囊腎病2型致病基因(polycystic kidney disease gene 2,PKD2)和瞬時(shí)受體電位香草素亞型4(transient receptor potential vanilloid subtype 4,TRPV4),可誘導(dǎo)KLF2的表達(dá),從而促進(jìn)瓣膜的早期形成,而PKD2和TRPV4等位基因功能缺陷的斑馬魚胚胎發(fā)育形成了異常形態(tài)的瓣膜。內(nèi)皮細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)表明,血流動(dòng)力學(xué)諧波頻率(hemodynamic frequency harmonics,HFH)構(gòu)成內(nèi)皮炎癥表型的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素[34]。HFH(尤其一次諧波)可通過(guò)PKD2和TRPV4通道的激活直接影響瓣膜形成和心內(nèi)膜細(xì)胞反應(yīng)[33]。血流動(dòng)力的變化還可導(dǎo)致微小RNA(microRNA,miRNA)的表達(dá)改變,進(jìn)而調(diào)節(jié)心血管的結(jié)構(gòu)發(fā)育。比如miR- 21可被血液流動(dòng)誘導(dǎo)表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)瓣膜祖細(xì)胞的增殖[35- 36]。此外,活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T cell,NFAT)/鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶、Hippo-Yes相關(guān)蛋白(Yes-associated protein,YAP)和Notch信號(hào)通路參與響應(yīng)機(jī)械力的瓣膜形態(tài)發(fā)生[37- 39],并受到Piezo和瞬時(shí)受體電位(transient receptor potential,TRP)等機(jī)械敏感通道調(diào)節(jié)[40]。因此,瓣膜發(fā)育過(guò)程依賴于多種血流相關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及信號(hào)通路的激活,但仍需要進(jìn)行更多的研究明確瓣膜的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。此外,關(guān)于靜脈瓣的研究可能有助于發(fā)現(xiàn)心臟瓣膜相關(guān)的新的力學(xué)調(diào)節(jié)機(jī)制。

早期學(xué)者認(rèn)為血流有助于心臟膠質(zhì)和小梁共同形成分隔心腔的隔膜[41],其調(diào)節(jié)作用可能來(lái)自胚胎早期心臟內(nèi)的兩支螺旋流。由于心內(nèi)壓力梯度的存在,兩支螺旋流之間可能形成早期心臟間隔[41]。卵黃靜脈結(jié)扎可干擾胚胎心臟血流動(dòng)力學(xué),進(jìn)而抑制心室間隔和瓣膜發(fā)育[42]。雖然“血流重塑”假說(shuō)仍有爭(zhēng)議,但現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)證明胚胎心臟血流動(dòng)力學(xué)的改變可以誘發(fā)多種心臟間隔發(fā)育畸形[14,43- 44],其中最常見的畸形是室間隔缺損。

心室發(fā)育與成熟血流是一種外力,可促進(jìn)心室細(xì)胞的增殖,而心肌的收縮力是一種內(nèi)力,限制心室細(xì)胞自身的大小。在漢堡漢密爾頓階段(Hamburger-Hamilton stages,HH)23~30期,AVC處的高速血流在心室腔內(nèi)形成明顯的渦流。渦流出現(xiàn)的時(shí)間較心室腔發(fā)育擴(kuò)張更早,而渦流大小與心室腔擴(kuò)張程度相關(guān),表明渦流的形成可能影響心室成熟[45]。同時(shí),循環(huán)血壓在小梁和致密心肌間產(chǎn)生周向應(yīng)變梯度,可調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的增殖以及相關(guān)基因表達(dá),從而促進(jìn)心室發(fā)育[46]。此外,小梁處的剪切應(yīng)力較高,經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)后促進(jìn)心肌增殖成熟,從而促進(jìn)心室的發(fā)育[47]。發(fā)育中的心室腔增加的壁張力或應(yīng)力反過(guò)來(lái)也可促進(jìn)小梁發(fā)育[48]。

隨著胚胎心臟發(fā)育,循環(huán)血流形成的前負(fù)荷增加,可促進(jìn)心室的擴(kuò)張與成熟。左房結(jié)扎術(shù)是右心室前負(fù)荷增加和左心室前負(fù)荷降低的模型,術(shù)后可導(dǎo)致左側(cè)AVC和共同心室左側(cè)的壁應(yīng)力水平下降[49- 50],出現(xiàn)左室心肌細(xì)胞增殖減少而右側(cè)心肌代償性過(guò)度發(fā)育的病理特征。在此基礎(chǔ)上,部分夾閉右心房會(huì)增加流向左心室的血流量,導(dǎo)致基于心肌細(xì)胞增殖的左心室容積及心肌致密度的增加[51]。由于右心室的可塑性較左心室高,單純的右房結(jié)扎處理不會(huì)導(dǎo)致類似左房結(jié)扎術(shù)后的嚴(yán)重形態(tài)缺陷[42]。OFT部分結(jié)扎處理后,該區(qū)域血流速度和室壁運(yùn)動(dòng)增加,術(shù)后狹窄處血流及后負(fù)荷增加能為心肌細(xì)胞的生長(zhǎng)提供更多能量[52]。而病理性O(shè)FT梗阻可導(dǎo)致心室發(fā)育不良,梗阻解除后可一定程度上改善心室發(fā)育[53]。此外,有學(xué)者利用4D薄片成像技術(shù)研究心內(nèi)膜運(yùn)動(dòng)。通過(guò)注射GATA結(jié)合蛋白- 1a(GATA binding protein 1a,GATA- 1a)嗎啉低聚物抑制造血,從而降低血液黏度和剪切應(yīng)力,最終導(dǎo)致心肌發(fā)育受抑制[54]。此外,收縮受抑制的弱心房m58突變體可產(chǎn)生心室高度發(fā)育不全的先天性畸形[54- 55]。雖然尚不清楚確切的力學(xué)作用機(jī)制,但在血流動(dòng)力學(xué)紊亂的情況下,小梁及心肌發(fā)育的缺陷表明血流動(dòng)力學(xué)在調(diào)節(jié)心室發(fā)育方面的重要性。

心內(nèi)膜細(xì)胞的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)化為細(xì)胞信號(hào)的過(guò)程稱為機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo),包括誘導(dǎo)、早期適應(yīng)反應(yīng)和晚期重塑反應(yīng)3個(gè)階段[56]。內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)多種機(jī)械感受器,包括離子通道、整合素、受體酪氨酸激酶、糖萼、初生纖毛、微囊、異三聚體G蛋白、血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(platelet endothelial cell adhesion molecule 1,PECAM1)和血管內(nèi)皮鈣黏蛋白(vascular endothelial-cadherin,VE-cadherin)等[57- 58]。這些機(jī)械感受器通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)傳遞血流相關(guān)信號(hào),并通過(guò)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)/骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和Notch等下游信號(hào)通路引發(fā)調(diào)控反應(yīng)[59- 60](圖2)。與其他內(nèi)皮組織類似,心內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)血流刺激非常敏感。血流刺激介導(dǎo)機(jī)械敏感的轉(zhuǎn)錄反應(yīng),從而引起心內(nèi)膜細(xì)胞的形態(tài)及排列方向的變化,最終導(dǎo)致胚胎心臟對(duì)血流環(huán)境的形態(tài)及功能適應(yīng)[59]。

PECAM1-VE-cadherin-VEGFR2復(fù)合物PECAM1、VE-cadherin和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2)組成的蛋白質(zhì)復(fù)合物可介導(dǎo)對(duì)血流的多重反應(yīng)[61]。VEGFR2以不依賴配體的方式被血流激活[62],激活后VEGFR2募集并激活胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶(phosphatidylinositol kinase,PI3K),PI3K介導(dǎo)關(guān)鍵的下游信號(hào)[63],包括蛋白激酶B依賴的內(nèi)皮型一氧化氮合酶的磷酸化[64]以及基底面整合素的構(gòu)象激活[65]。整合素隨后結(jié)合基底面的ECM,進(jìn)而活化其鄰近細(xì)胞的多種信號(hào)通路蛋白,包括Rho和Rac。Rho和Rac蛋白被激活后,引起內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞骨架發(fā)生重構(gòu),進(jìn)而發(fā)生細(xì)胞形變、拉伸以及細(xì)胞排列方向的改變以適應(yīng)血流刺激[66- 67]。瓣膜內(nèi)皮細(xì)胞排列依賴于Rho激酶信號(hào)通路,而血管內(nèi)皮細(xì)胞排列依賴于Rho激酶和PI3K信號(hào)通路,從而導(dǎo)致2種細(xì)胞排列方向的差異性[68- 69]。

PECAM1:血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1;VE-cadherin:血管內(nèi)皮鈣黏蛋白;VEGFR2:血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2;GPCRs:G蛋白偶聯(lián)受體;RTK:受體酪氨酸激酶;AC:腺苷酸環(huán)化酶;PLC:磷脂酶C;FAK:黏著斑激酶;ATP:三磷酸腺苷;cAMP:環(huán)磷酸腺苷;PIP2:磷脂酰肌醇二磷酸;PIP3:磷脂酰肌醇三磷酸;IP3:三磷酸肌醇;DAG:二酰基甘油;PI3K:磷脂酰肌醇3-激酶;PKA:蛋白激酶A;PKB:蛋白激酶B;PKC:蛋白激酶C;MAPK:絲裂原活化蛋白激酶

然而,PECAM1基因敲除的小鼠能夠存活到成年,且只有輕微的心血管缺陷[70],表明內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)的機(jī)械敏感通路在心血管發(fā)育過(guò)程中的作用不是唯一的,存在遺傳補(bǔ)償或多個(gè)通路的功能代償。此外,VE-cadherin的敲除會(huì)導(dǎo)致心袢異常和心內(nèi)膜細(xì)胞連接缺陷,并增加心內(nèi)膜通透性[71]。但該研究未證明這些缺陷是由機(jī)械傳導(dǎo)能力改變所致還是內(nèi)皮細(xì)胞黏附功能改變所致。

初級(jí)纖毛隨著心內(nèi)膜的發(fā)育,初級(jí)纖毛維持在低血流或湍流處的內(nèi)皮細(xì)胞表面,而在心內(nèi)膜墊等高血流區(qū)域則無(wú)纖毛,這可能是與高剪切應(yīng)力有關(guān)[72]。剪切應(yīng)力刺激無(wú)纖毛表達(dá)的心內(nèi)膜細(xì)胞后,可介導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β受體1(transforming growth factor-β receptor I,TGF-βR1)依賴的EndoMT過(guò)程,從而促進(jìn)早期瓣膜的形成[73- 75]。內(nèi)皮細(xì)胞的纖毛可能在感知低速血流中發(fā)揮關(guān)鍵作用,表達(dá)低水平KLF2,可通過(guò)Notch1信號(hào)介導(dǎo)鄰近心肌細(xì)胞的增殖和分化[59,76- 77]。初級(jí)纖毛的空間分布差異,可能導(dǎo)致不同區(qū)域心內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)血流刺激的反應(yīng)不同,而纖毛功能失調(diào)可導(dǎo)致房、室間隔發(fā)育缺陷等CHD的發(fā)生[78]。

離子通道血流可調(diào)節(jié)細(xì)胞膜流動(dòng)性或張力的變化,通過(guò)激活細(xì)胞表面的離子通道,向胞內(nèi)傳遞血流信號(hào)。文獻(xiàn)報(bào)道在斑馬魚瓣膜形成過(guò)程中,纖毛與鈣離子通道偶聯(lián)傳遞剪切應(yīng)力信號(hào)[72]。Piezo蛋白是一類機(jī)械激活的離子通道,可介導(dǎo)心內(nèi)膜對(duì)血流的反應(yīng)[79- 80]。其中,心內(nèi)膜細(xì)胞表面的Piezo1通道由剪切應(yīng)力激活[81],在AVC和OFT處表達(dá)水平最高,Piezo1缺失會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞排列方向紊亂、血管發(fā)育缺陷甚至早期胚胎死亡[81- 82]。此外,PKD2和TRPV4能感知AVC區(qū)域的振蕩血流,通過(guò)調(diào)節(jié)Ca2+水平和KLF2a的表達(dá),影響瓣膜形成和心內(nèi)膜細(xì)胞反應(yīng)[33]。

總之,血流等力學(xué)刺激激活心內(nèi)膜細(xì)胞表面的機(jī)械傳感器后,力學(xué)刺激從細(xì)胞膜傳遞到細(xì)胞骨架,后者與核支架、染色質(zhì)和核DNA相連,最終引起基因表達(dá)改變。

心肌細(xì)胞的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

具有收縮特性的心肌細(xì)胞能直接感受到血流刺激,并影響血流模式[83]。在心臟形態(tài)發(fā)育階段,心肌細(xì)胞通過(guò)改變其形態(tài)及增殖率來(lái)響應(yīng)血流機(jī)械刺激[46,60]。附著在肌球蛋白細(xì)胞骨架上的機(jī)械傳感器能夠傳遞細(xì)胞間、細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的機(jī)械刺激。例如,在細(xì)胞-ECM界面,整合素以肌原蛋白附著點(diǎn)和黏著斑為機(jī)械傳感器;而在細(xì)胞-細(xì)胞連接處,相鄰心肌細(xì)胞則通過(guò)閏盤上的N-鈣黏蛋白黏附復(fù)合物傳遞機(jī)械力[84- 86]。

血流剪切應(yīng)力、拉伸力和ECM等力學(xué)刺激共同參與心肌細(xì)胞的多個(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,促使發(fā)育中的心臟適應(yīng)不斷變化的血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)Hippo-YAP通路參與心內(nèi)膜細(xì)胞增殖及EndoMT、心臟成纖維細(xì)胞分化、冠狀動(dòng)脈發(fā)育等過(guò)程,該通路在調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞增殖和分化、應(yīng)激反應(yīng)和機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中也發(fā)揮關(guān)鍵作用[87- 89]。ECM相關(guān)的力學(xué)微環(huán)境的改變可激活Hippo-YAP通路,進(jìn)而調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞增殖和凋亡,最終影響心臟發(fā)育和再生過(guò)程[90- 91]。局部拉伸等機(jī)械信號(hào)可導(dǎo)致細(xì)胞骨架重塑和YAP的激活[92- 93],激活的YAP通過(guò)與轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)相關(guān)結(jié)構(gòu)域(transcriptional enhanced associate domin,TEAD)等相互作用,促進(jìn)新生心肌細(xì)胞增殖和胞質(zhì)分裂[94- 95]。在心臟發(fā)育過(guò)程中,Hippo還與Wnt-β-catenin、胰島素樣生長(zhǎng)因子等信號(hào)相互作用,調(diào)控心肌細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖[96]。但機(jī)械應(yīng)力是否通過(guò)Hippo信號(hào)直接調(diào)節(jié)YAP活性仍存在爭(zhēng)議,有研究發(fā)現(xiàn)在Fat4基因敲除的小鼠心臟中,核YAP活性增加,而Hippo相關(guān)激酶如大腫瘤抑制激酶(large tumor suppressor kinase,LATS)和3-巰基丙酮酸硫基轉(zhuǎn)移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,3-MST)的磷酸化水平?jīng)]有改變[95,97]。總之,以Hippo-YAP通路為代表的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控著心臟發(fā)育過(guò)程中心肌細(xì)胞的增殖、凋亡、分化與成熟,從而影響正常的心臟發(fā)育與成熟,其可能是臨床上一個(gè)潛在的心肌治療靶點(diǎn)。

總 結(jié)

力學(xué)刺激在胚胎心臟發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用?,F(xiàn)有研究已證實(shí),心內(nèi)膜細(xì)胞和心肌細(xì)胞表面的機(jī)械感受器可調(diào)控血流響應(yīng)的基因表達(dá),但真實(shí)模擬分析體內(nèi)心臟發(fā)育的力學(xué)環(huán)境仍比較困難,近年來(lái)心臟生物工程及體內(nèi)成像技術(shù)的發(fā)展可能有助于進(jìn)一步闡明復(fù)合力學(xué)刺激對(duì)胚胎心臟發(fā)育的影響。總之,結(jié)合遺傳因素和力學(xué)刺激等非遺傳因素深入研究CHD的病因及其發(fā)病機(jī)制,能為CHD的臨床防治工作提供更為堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

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