高血壓或高血壓是一種非常常見的疾病，可能由身體活動、壓力或某些疾病引起。不幸的是，持續(xù)性高血壓可通過稱為“血管重塑”的過程導(dǎo)致血管平滑肌細胞(構(gòu)成血管壁的細胞)結(jié)構(gòu)的長期變化。如果不加以控制，這種重組可能會使動脈壁變硬，從而失去適當(dāng)調(diào)整其大小的能力。反過來，這會導(dǎo)致動脈硬化并增加患腦血管疾病的風(fēng)險。
高血壓為何以及如何觸發(fā)血管重塑尚不完全清楚。科學(xué)家們表明，巨噬細胞是一種殺死異物的白細胞，參與了這種轉(zhuǎn)化。具體而言，巨噬細胞從血管外積聚在血管壁內(nèi)并引起慢性炎癥。然而，協(xié)調(diào)這一過程的潛在機制仍然未知。
在此背景下，來自和加拿大的研究人員最近在一項新研究中研究了血管平滑肌細胞中一種稱為“激發(fā)-轉(zhuǎn)錄 (E-T) 耦合”的機制。通過從單細胞到整個生物體的實驗，揭示了這些細胞中 E-T 耦合背后的奧秘，他們成功地將 E-T 耦合機制與血管重塑聯(lián)系起來。該研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊 (PNAS)上，由名古屋市立大學(xué)的初級副教授 Yoshiaki Suzuki、Hisao Yamamura 和 Yuji Imaizumi 以及大學(xué)的 Gerald W. Zamponi 和 Wayne R. Giles 領(lǐng)導(dǎo)加拿大卡爾加里。
已知各種類型的細胞會經(jīng)歷 E-T 耦合。例如，在神經(jīng)元中，鈣離子 (Ca2+) 形式的激發(fā)通過鈣通道進入細胞會激活某些轉(zhuǎn)錄因子和酶。這些反過來又會觸發(fā)各種基因的轉(zhuǎn)錄。同時，盡管在高壓下Ca2+流入后，血管平滑肌細胞中也會發(fā)生E-T耦合，但人們對它是如何發(fā)生的、觸發(fā)什么基因以及它在我們體內(nèi)發(fā)揮的作用知之甚少。
研究人員試圖通過專注于細胞膜上廣泛存在的類似于凹陷的小結(jié)構(gòu)來回答這些問題。通過在單個細胞、細胞培養(yǎng)物和活小鼠中進行的詳細實驗，研究小組發(fā)現(xiàn)，在小窩中發(fā)現(xiàn)的一種特定蛋白質(zhì)復(fù)合物是血管平滑肌細胞中 E-T 偶聯(lián)的關(guān)鍵因素。
他們證明了這種稱為 Cav1.2/CaMKK2/CaMK1a 的復(fù)合物是在小窩內(nèi)形成的，當(dāng)受到某些刺激(例如高壓)時，CaMKK2 和 CaMK1a 都被通過 Cav1.2進入的 Ca2+直接激活。此外，他們還表明，這種復(fù)合物激活了一種信號通路，該通路使一種稱為 CREB ??的轉(zhuǎn)錄因子磷酸化，最終導(dǎo)致多個基因的轉(zhuǎn)錄增加。
通過詳細研究 E-T 耦合促進的基因，并觀察它們在被阻斷或擴增時的影響，研究人員取得了一些重要發(fā)現(xiàn)。首先，其中一些基因與趨化性有關(guān)，即細胞運動由化學(xué)刺激觸發(fā)和引導(dǎo)的現(xiàn)象。這有助于解釋巨噬細胞從血管外聚集在血管壁中。
此外，這些基因促進了動脈“內(nèi)側(cè)”層的重塑，血管平滑肌細胞駐留并通過收縮和擴張控制血流。“總之，我們的研究結(jié)果解釋了由血管平滑肌細胞中的高壓引起的 E-T 耦合如何調(diào)節(jié)巨噬細胞遷移和隨后的炎癥，從而改變血管結(jié)構(gòu)，”鈴木博士解釋說。
這項研究的結(jié)果對抗高血壓藥物具有重要意義。一方面，他們解釋了為什么像尼卡地平(一種經(jīng)典的鈣通道阻滯劑)這樣的藥物可以防止血管重塑和動脈硬化的進展。這不僅填補了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個重要知識空白，而且還提出了幾種治療或預(yù)??防血管重塑的潛在藥物靶點，例如 Cav1.2/CaMKK2/CaMK1a 復(fù)合物的成分。
“僅在就有大約 4000 萬人患有高血壓，并且處于中風(fēng)、終末期腎功能衰竭和
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