全國心血管研究中心(CNIC)的科學家已經確定了使我們的細胞適應，保護自身免受機械壓力并在機械壓力下生存的分子機制。今天發表在《自然通訊》上的結果表明，我們的細胞產生的分子在響應機械應力時起“氣囊”的作用。主要作者米格爾·安杰爾·德爾·波佐(Miguelángeldel Pozo)解釋說，如果沒有這種保護性和適應性系統，心臟，即承受連續機械力的器官，將無法正確執行其抽血作用。第一作者阿西耶·埃查里(Asier Echarri)補充說，這些發現“表明了識別保護細胞免受機械應力的分子機制的重要性”。
科學家發現保護細胞免受機械應力的分子機制
許多生理過程，例如胚胎發育，傷口愈合，器官穩態，脂質存儲和肌肉活動，涉及暴露于各種可能破壞性的機械力中。所有活生物體以及組成它們的細胞都受到不同的物理力，包括機械力(重力，撞擊，血流，肌肉拉伸等)和電磁力。
人細胞能夠感知，適應和響應機械力。
根據Del Pozo的說法：
這些力有時可能過大，使細胞處于機械應力之下，該機械應力會破裂細胞膜并導致受影響的細胞死亡。為了避免這種破裂并因此防止細胞死亡，自然界發展了分子傳感器，這些傳感器可響應這些力而“打開”并啟動適應性和保護性過程。這種反應的目的是在細胞引起組織或器官損害之前使細胞適應這些力。”
《自然通訊》的研究發現了圍繞細胞的相對較大的折疊或起皺結構，當細胞被拉伸時可以展開或展平，從而為細胞提供了額外的涂層，可以防止細胞過度拉伸而破裂。研究人員解釋說：“可以將它比作一個手風琴，它在拉伸時會展開，從而防止拉動時折斷。” 因此，這些折疊起一種“安全氣囊”的作用，緩沖細胞以防止過度的機械應力。
該小組還確定了參與該機制的分子，從而使細胞能夠感知機械力并啟動適應機械應力所需的生化變化。
這項研究是與CNIC科學家Jorge Alegre-Cebollada以及巴黎巴斯德研究所，澳大利亞昆士蘭大學和圣塞瓦斯蒂安的Donostia國際物理中心的研究人員合作進行的。研究小組確定了具有相反功能的分子。Del Pozo和Echarri解釋說：“一種分子(FBP17)保護細胞免受機械應力，而另一種分子(ABL)使細胞對這些力更敏感。”
兩種分子都以有序的方式工作，“協調著保護細胞和細胞骨架的細胞包膜變化，使其具有抵抗機械應力所需的結構和堅固性，” Echarri博士解釋說。
作者還設法改變了人類細胞中這些分子的數量或活性。抑制ABL的作用增強了對機械應力的保護，而抑制FBP17使細胞更敏感。
該發現很重要，因為有關如何保護細胞免受機械應力的知識“將使我們更好地了解疾病的分子基礎，例如某些形式的肌營養不良，心肌病以及對身體活動敏感的肺或血管疾病。研究結果還將闡明對心臟，肺，肌肉和血管等具有較高機械活動水平的器官的損傷機制。” 作者得出的結論是：“這項工作為患有這些疾病的患者提供了進一步治療的途徑。”
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