血流剪切力调控血管内皮-间质转化(EndMT)的机制与影响研究进展
血管内皮-间质转化(EndMT)是指血管内皮细胞(ECs)在特定条件下失去内皮特性,获得间充质细胞特性的过程。近年来,研究发现血流剪切力在调控EndMT中发挥重要作用。本文将综述血流剪切力调控EndMT的机制及其在心血管疾病中的影响。
首先,我们来了解一下血流剪切力。血流剪切力是指血液流动对血管壁产生的切向力,是血管内皮细胞感受血流动力学变化的重要方式。血流剪切力的大小和方向取决于血流速度、血管直径和血液粘度等因素。研究表明,不同大小和方向的血流剪切力对血管内皮细胞的功能和表型具有不同的影响。
接下来,我们探讨血流剪切力如何调控EndMT。研究发现,低剪切力可以诱导ECs表达间充质细胞标志物,如α-SMA、Fibronectin等,而抑制内皮细胞标志物如VE-cadherin、vWF的表达,从而促进EndMT的发生。相反,高剪切力可以抑制ECs的EndMT过程。此外,血流剪切力还可以通过激活不同的信号通路,如TGF-β/Smad、Wnt/β-catenin等,来调控EndMT。
血流剪切力调控EndMT的机制主要包括以下几个方面:
1. 血流剪切力通过改变ECs的形态和细胞骨架结构,影响ECs的内皮特性和间充质特性。低剪切力可以使ECs呈纺锤形,细胞骨架重组,从而促进EndMT;而高剪切力可以使ECs呈扁平状,维持内皮特性。
2. 血流剪切力可以激活ECs表面的机械敏感受体,如整合素、Piezo1等,进而激活下游信号通路,调控EndMT。例如,低剪切力可以激活ECs表面的整合素,进而激活FAK/Src/ERK信号通路,促进EndMT;而高剪切力可以激活Piezo1,进而激活YAP/TAZ信号通路,抑制EndMT。
3. 血流剪切力可以影响ECs的转录因子表达和活性,进而调控EndMT相关基因的表达。例如,低剪切力可以激活TGF-β/Smad信号通路,进而促进Smad3的核转位和DNA结合活性,从而促进EndMT相关基因的表达;而高剪切力可以激活KLF2,进而抑制TGF-β/Smad信号通路,抑制EndMT。
血流剪切力调控EndMT在心血管疾病中具有重要意义。研究表明,动脉粥样硬化、高血压、糖尿病等心血管疾病的发生发展与血流剪切力的改变密切相关。在这些疾病中,异常的血流剪切力可以诱导ECs发生EndMT,进而促进血管炎症、血管重构和血栓形成等病理过程。因此,靶向血流剪切力调控EndMT可能成为治疗心血管疾病的新策略。
总之,血流剪切力在调控血管内皮-间质转化(EndMT)中发挥重要作用,其机制涉及多种信号通路和转录因子。深入研究血流剪切力调控EndMT的机制,有助于阐明心血管疾病的发病机制,为心血管疾病的诊断和治疗提供新思路。