港大医学院与伦敦大学玛丽皇后学院联合研究

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

港大医学院生物医学学院助理教授游承翰博士（中）、博士研究生薛瀚文先生（左）及冯珍小姐（右）发现丝切蛋白在动脉粥样硬化病变的角色，将有机会为未来心血管疾病的治疗提供新方向。

(原新闻稿已于6月2日发布)

香港大学李嘉诚医学院（港大医学院）与伦敦大学玛丽皇后学院（玛丽皇后学院）共同领导的研究团队，透过仿真病理情况的力学讯号，刺激血管细胞出现动脉粥样硬化表征，成功阐释了动脉早期动脉粥样硬化背后的分子机制。是项研究，从生物力学角度就血管平滑肌细胞在初期动脉粥样硬化过程的讯号传递与病变，提供创新见解；研究成果已刊登于《科学》旗下期刊《科学前沿》（Science Advances）（按此浏览期刊文章）。
背景
动脉粥样硬化与心血管疾病息息相关。动脉粥样硬化的主要高危因素包括高血压及伴随衰老而出现的血管硬化。血管平滑肌细胞的表征改变、增生与凋亡，会令血管内膜增厚，从而引起初期的动脉粥样硬化。然而，血管硬度的改变与高血压所引致的血管平滑肌细胞表征改变，其背后的分子机制一直未明。
丝切蛋白 ─ 初期动脉粥样硬化的关键调节分子
研究团队利用蛋白质体学及显微镜技术发现，引起血管平滑肌细胞的表征全面改变，包括与动脉粥样硬化有关联的明显蛋白表达改变、重组细胞骨架，以及产生细胞足体，皆需要高血压刺激协同胞外基质软硬度改变。团队已在大鼠、小鼠、牛及人类的平滑肌细胞进行试验，确认了上述由生物力学讯号引致的表征改变。
丝切蛋白是一种调节肌动蛋白微丝组装的细胞骨架蛋白，也是血管平滑肌细胞感知胞外力学的基础。丝切蛋白的活性则受蛋白去磷酸化而非蛋白质表达所影响。研究团队成功辨识调节血管平滑肌丝切蛋白的生物力学讯号传递路径，尤其是当压力刺激因素启动了以钙质调控的Slingshot磷酸酶，从而将丝切蛋白去磷酸化时，胞外基质软化则透过大量压抑「RhoA-ROCK2-LIMK2」讯号传递，以避免丝切蛋白被磷酸化。总括来说，高血压与软化胞外基质能抑制丝切蛋白被磷酸化、促进肌动蛋白微丝组装及加速细胞足体循环周期。作为血管平滑肌细胞的重要病理表征，短周期活跃细胞足体可加速胞外基质代谢效率、破坏血管微观结构、继而引发动脉早期粥样硬化病变。
研究团队成员之一的港大医学院生物医学学院助理教授游承翰博士指出：「是次研究发现确立了血管微观结构及血管细胞对胞外压力与基质硬度的感知机制，在动脉粥样硬化病变过程起了重要作用。」他亦补充：「养成定期运动及均衡饮食习惯固然有效防止或缓和动脉粥样硬化病变，是次发现的丝切蛋白在此病变的角色，将有机会成为遏止初期动脉粥样硬化病变的靶点，为未来心血管疾病的治疗提供新方向。」
研究团队
是项研究由港大医学院生物医学学院助理教授游承翰博士及其博士研究生薛瀚文先生、冯珍小姐，及玛丽皇后学院合作伙伴Thomas Iskratsch博士共同完成。研究团队致力剖析GTP酶的调控机制、磷脂酰肌醇-3-激酶的激活原理及生物力学讯号传递等尖端研究项目。
鸣谢
是项研究由香港特别行政区大学教育资助委员会优配研究金（17122019）资助。

特别声明

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