纖維化(fibrosis)是人體(tǐ)應對器官或組織損傷的修複反應,盡管纖維化确實能(néng)快速補償組織損傷、保護組織器官完整性,但由于增生的纖維組織并不具(jù)備原來器官細胞的結構及功能(néng),過度、失控的纖維化仍會導緻組織功能(néng)障礙産(chǎn)生。在已開發國(guó)家中(zhōng),約 45% 死亡病例與器官纖維化有(yǒu)關,目前并未存在能(néng)有(yǒu)效抵抗纖維化的藥物(wù)。
《Nature Communications》新(xīn)研究中(zhōng),九州大學(xué)(Kyushu University)研究團隊首度發現一種名(míng)為(wèi) VGLL3 的機械敏感蛋白(mechanosensitive protein)誘導增厚和疤痕組織的過程,有(yǒu)望引領新(xīn)的抗纖維化治療方法出現。
細胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)是存在身體(tǐ)每個細胞中(zhōng)的蛋白質(zhì)網絡,同時具(jù)備讓細胞相互通信與為(wèi)器官提供結構等多(duō)種功能(néng),當器官或組織受到損傷時,細胞外基質(zhì)會被分(fēn)泌出來幫助組織愈合,過多(duō)的細胞外基質(zhì)會使細胞及組織硬化,促使器官纖維化産(chǎn)生。
在患病器官中(zhōng),肌成纖維細胞(Myofibroblasts)會過度産(chǎn)生細胞外基質(zhì)主要成分(fēn)之一的膠原蛋白,讓纖維化如滾雪(xuě)球的方式展開。為(wèi)了解肌成纖維細胞如何轉變為(wèi)病理(lǐ)狀态,九州團隊對小(xiǎo)鼠模型施加了不同的物(wù)理(lǐ)刺激并觀察細胞中(zhōng)基因表達如何改變,最終發現其中(zhōng)一個基因表達發生了一緻的變化:VGLL3。
當心髒病發作(zuò),小(xiǎo)鼠和人類心髒中(zhōng)的肌成纖維細胞會表達更多(duō)的 VGLL3 蛋白,從而導緻膠原蛋白的産(chǎn)生,在纖維化肝髒小(xiǎo)鼠體(tǐ)内 VGLL3 也被發現有(yǒu)着更高的表達,後續阻止 VGLL3 活化的嘗試也證實能(néng)減少小(xiǎo)鼠這些器官纖維化的産(chǎn)生,顯示 VGLL3 确實參與多(duō)個器官的纖維化。
研究人員發現,肌成纖維細胞的機械刺激(mechanical stimuli)會刺激 VGLL3 活化産(chǎn)生膠原蛋白造成組織硬化,而硬化又(yòu)導緻機械刺激增加,再次誘導 VGLL3 活化刺激更多(duō)的膠原蛋白産(chǎn)生,如此持續不斷就形成一種病理(lǐ)性循環,導緻纖維化情況加劇。
考量到 VGLL3 介導的途徑對纖維化的影響,研究人員認為(wèi)相關研究應更投入探索這種蛋白質(zhì),目前隻有(yǒu)幾種藥物(wù)可(kě)用(yòng)于治療纖維化,且各自都有(yǒu)使用(yòng)上的限制,研究團隊期望 VGLL3 未來能(néng)作(zuò)為(wèi)一種潛在靶點,為(wèi)纖維化治療的藥物(wù)和療法的開發再添助力。
參考資料:
1. Nature Communications, 2023, https://doi.org/10.1038/s41467-023-36189-62. https://www.kyushu-u.ac.jp/en/researches/view/2533. https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/878
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