心腦血管疾病中血管重建的力學生物學問題

高血壓、動脈粥樣硬化、心肌梗塞、腦卒中等心腦血管疾病發生時，血管會發生一系列改變，這種細胞與內環境平衡的複雜變化過程被稱為血管重建（remodeling, 重構、重塑）。如果能夠改善血管重建過程，將可以幫助患者保持血管穩態，有助於疾病的治療。

力學因素在血管重建中有直接而明顯的重要作用。以血管重建為切入點，闡明力學因素產生生物學效應，從而誘導血管重建發生的力學生物學（mechanobiology）機制，對於尋找力學因素對血管作用的潛在藥物靶標或新生物標記物具有重要意義。

最近，上海交通大學生命科學技術學院力學生物學研究所團隊（韓悅博士、黃凱博士、姚慶蘋博士和姜宗來教授）在《國家科學評論》（National Science Review）發表綜述論文「Mechanobiology in vascular remodeling」，以他們所近年來在血管力學生物學研究中取得的新成果為主線，介紹了國內外在血管細胞的機械應力響應、基於高通量生物技術的血管力學信號轉導網路和非編碼RNA在血管重建中的力學調控等方面的最新研究進展；總結了力學因素影響血管重建的力學生物學一些機制（如圖所示）。

血管細胞，主要是內皮和血管平滑肌細胞，可以感知各種形式的機械力信號，如切應力和張應變，並將它們轉化為細胞內生化信號，再經細胞內的級聯反應，最終調節血管形態和功能、影響血管重建。除了化學因素，血管內皮細胞和平滑肌細胞間的相互作用、血流中微體、血小板和懸浮細胞、血管細胞外基質和血管外膜也參與血管重建。

力學生物學是生物力學（biomechanics）新的交叉學科前沿領域。它研究生物體的力學信號感受和響應機制，闡明機體的力學過程與生物學過程的相互關係，從而發展有療效的或有診斷意義的新技術，促進生物醫學的發展。選擇血管重建為切入點，探討心腦血管病一些共同的和普遍的發病機制，這一研究方式將更適合於心腦血管病多基因、多致病因素的複雜特點。

隨著現代科學技術的進步，新興交叉學科的出現為探討生命科學與健康領域的重大科學問題帶來了新的契機，多學科綜合交叉研究所產生的新思路、新技術和新突破，有望為最終實現對心腦血管疾病進行有效的預警、診斷和防治做出貢獻。（來源：科學網）

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