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血管生成，涉及從預(yù)先存在的毛細(xì)血管中萌發(fā)新的血管，有助于胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)和傷口愈合。血管生成或血管修復(fù)的調(diào)控缺失是動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重并發(fā)癥。此外，血管生成異常限制了缺血性疾病的組織恢復(fù)。因此，血管生成在心血管疾病中具有巨大的血管再生潛力。

最近，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院及北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)在一篇綜述中探討了心血管疾病中不同機(jī)械應(yīng)力誘導(dǎo)線粒體功能障礙時(shí)線粒體在心血管生理學(xué)中的機(jī)制和信號(hào)通路，以尋找靶向線粒體功能障礙的潛在治療方法。

內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)血管內(nèi)表面，維持血管和組織穩(wěn)態(tài)，并調(diào)節(jié)許多關(guān)鍵的生理過程。內(nèi)皮細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)需要吸收來自細(xì)胞外基質(zhì)成分和鄰近細(xì)胞的粘附位點(diǎn)的各種信號(hào)、來自循環(huán)可溶性因子的信號(hào)以及機(jī)械刺激。將機(jī)械力轉(zhuǎn)化為生化信號(hào)是血管系統(tǒng)和功能發(fā)展的基礎(chǔ)。細(xì)胞粘附分子 (CAMs)調(diào)節(jié)機(jī)械力轉(zhuǎn)化為生化信號(hào)以控制廣泛的生物過程，在細(xì)胞與細(xì)胞的連接處充當(dāng)機(jī)械傳感器，而整合素作為細(xì)胞外基質(zhì)和肌動(dòng)球蛋白細(xì)胞骨架之間的機(jī)械傳感器。免疫球蛋白和富含脯氨酸的受體-1 (IGPR-1，也稱為 TMIGD2) 是一種新發(fā)現(xiàn)的 CAM，在內(nèi)

納米顆粒是一種很有前途的平臺(tái)，可以將治療分子直接輸送到疾病部位并防止脫靶器官毒性。當(dāng)納米粒子在血液中傳播時(shí)，它們會(huì)繞過血管的彎曲和凸起并接觸細(xì)胞或組織。在這個(gè)過程中，它們將經(jīng)歷血流動(dòng)力學(xué)，導(dǎo)致某些區(qū)域的局部高納米顆粒積聚，從而導(dǎo)致診斷和治療的毒性和功效不同。先前的一項(xiàng)研究表明，流動(dòng)剪切應(yīng)力和速度是納米顆粒在血管系統(tǒng)中傳輸藥物的關(guān)鍵因素。此外，不同的流動(dòng)應(yīng)力會(huì)影響內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)納米顆粒的吸收。通過確定血管拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、局部血流動(dòng)力學(xué)和納米粒子分布之間的關(guān)系，可以選擇具有更高特異性的納米粒子。

血管內(nèi)皮細(xì)胞 (ECs) 能夠識(shí)別血液流動(dòng)產(chǎn)生的剪切力，并將其轉(zhuǎn)導(dǎo)為細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)信號(hào)，從而引起細(xì)胞形態(tài)、功能和基因表達(dá)的變化等反應(yīng)。這些 EC 反應(yīng)在維持循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方面起著至關(guān)重要的作用。迄今為止，許多研究闡明了 EC 機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制，并揭示了一個(gè)獨(dú)特的特征：剪切應(yīng)力幾乎同時(shí)通過離子通道、受體和粘附蛋白等多種膜分子激活多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。近年來，質(zhì)膜本身在EC機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要的作用。EC質(zhì)膜通過改變其物理性質(zhì)(如流動(dòng)性、粘度和脂質(zhì)順序)來快速響應(yīng)剪切應(yīng)力。已知Ca 2+信號(hào)在 EC 機(jī)械轉(zhuǎn)

動(dòng)脈分支和彎曲處的血管內(nèi)皮細(xì)胞 (ECs) 會(huì)經(jīng)歷血流紊亂，并誘導(dǎo)相鄰平滑肌細(xì)胞 (SMCs) 的靜止到激活的表型轉(zhuǎn)變和隨后的細(xì)胞增殖。然而，EC 到 SMC 信號(hào)流模式特定啟動(dòng)的潛在機(jī)制仍然尚不清楚。 以此為起點(diǎn)，由北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院周菁研究員團(tuán)隊(duì)與美國加州大學(xué)圣迭戈分校錢煦教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)表的題為《VAMP3 and SNAP23 mediate the disturbed flow-induced endothelial microRNA secretion and smooth muscl

動(dòng)脈粥樣硬化優(yōu)先發(fā)生在血流模式紊亂（d-flow）的血管分支和彎曲區(qū)域，內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）暴露于致動(dòng)脈粥樣硬化的振蕩、低幅度剪切應(yīng)力（OSS）。相比之下，暴露于穩(wěn)定血流模式（s-flow）下的直向、非分支區(qū)域的血管提供單向、層流、高幅度的剪切應(yīng)力（ULS），促進(jìn)內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)，不會(huì)發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化。ECs 響應(yīng)這些不同的血流模式而發(fā)生的促動(dòng)脈粥樣硬化和抗動(dòng)脈粥樣硬化變化在很大程度上是由血流敏感基因的轉(zhuǎn)錄變化介導(dǎo)的。在 s-flow 中調(diào)節(jié)的基因通常在預(yù)防 EC 功能障礙和動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)揮作用，而由

內(nèi)皮細(xì)胞排列在管腔表面，充當(dāng)分隔血液和周圍組織的屏障。其動(dòng)態(tài)和異質(zhì)結(jié)構(gòu)影響各種重要過程，如血管通透性、體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、血管生成、代謝、炎癥細(xì)胞運(yùn)輸、血管舒縮張力和免疫。一氧化氮（NO）是健康血管內(nèi)皮的關(guān)鍵組成部分，通過防止血栓形成、細(xì)胞增殖和炎癥來幫助血管壁維持靜息狀態(tài)。這種靜息的、以 NO 為主的內(nèi)皮表型很可能是由層狀剪切應(yīng)力維持的。血管疾病是內(nèi)皮功能障礙的結(jié)果，在病理情況下通常被稱為內(nèi)皮活化。從靜息表型到參與宿主防御反應(yīng)的表型的變化由內(nèi)皮激活表示。事實(shí)上，大多數(shù)心血管危險(xiǎn)因素會(huì)觸發(fā)基于內(nèi)皮的分子機(jī)

靶向嘌呤能信號(hào)（如衰老）可能是并發(fā)內(nèi)皮功能障礙的選擇?；诖藙?dòng)脈粥樣硬化易發(fā)性血流誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞（EC）功能障礙在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。在這樣的血流環(huán)境下，ECs 中的糖酵解增加，以滿足促炎和增殖表型增加的能量需求。這種類似 Warburg 效應(yīng)的糖酵解增加構(gòu)成了 EC 功能障礙的一部分，導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化形成。N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物中最豐富的 RNA 轉(zhuǎn)錄后修飾。研究表明，m6A RNA 修飾廣泛參與 EC 生物學(xué)和疾病。甲基轉(zhuǎn)移酶3（METTL3），一種主要的 m6

腫瘤微環(huán)境中的機(jī)械力（剪切應(yīng)力、張力與應(yīng)變、固體應(yīng)力與壓縮）通過影響腫瘤細(xì)胞與環(huán)境的相互作用，在轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)的各個(gè)階段（生長、遷移、定植）發(fā)揮作用。整合多力場(chǎng)的模型系統(tǒng)已逐步揭示腫瘤細(xì)胞的機(jī)械感知機(jī)制，而引入時(shí)間維度和機(jī)械記憶將成為未來研究的重要方向。開發(fā)創(chuàng)新材料與體外系統(tǒng)，是推動(dòng)癌癥轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)與干預(yù)研究的核心路徑?；诖耍绹每怂_斯農(nóng)工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的研究團(tuán)隊(duì)在APL bioengineering期刊，發(fā)表了題為“Advances in cancer mechanobiology: Metas

動(dòng)脈粥樣硬化作為血管慢性炎癥疾病，其病理血管壁重塑源于內(nèi)皮損傷引發(fā)的慢性炎癥，且內(nèi)皮對(duì)血流模式的差異反應(yīng)決定了斑塊的幾何定位。內(nèi)皮連接機(jī)械傳感復(fù)合物中的 Rap1 是內(nèi)皮機(jī)械傳感反應(yīng)的關(guān)鍵成分，其缺失會(huì)損害 NO 釋放和內(nèi)皮功能。Rap1 的兩種亞型 Rap1A 和 Rap1B 在調(diào)節(jié)整合素和鈣黏蛋白等方面發(fā)揮重要作用，對(duì)血管穩(wěn)定、生成及內(nèi)皮屏障調(diào)節(jié)不可或缺。分子層面，Rap1 通過調(diào)控 VEGFR2 信號(hào)等影響內(nèi)皮功能?；诖耍箍敌侵?Versiti 血液研究所的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)高膽固醇血癥小鼠

隨著老齡化問題的加劇，動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病率逐年上升，而個(gè)體衰老伴隨的細(xì)胞衰老尤其是血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老，已被證實(shí)是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素，且減輕內(nèi)皮細(xì)胞衰老可顯著改善病情。因此，深入探究內(nèi)皮細(xì)胞衰老機(jī)制并尋找抗衰老藥物，對(duì)開發(fā)心血管疾病新療法、降低疾病負(fù)擔(dān)具有重要意義。內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）作為合成一氧化氮（NO）的限速酶，其激活后產(chǎn)生的 NO 可延緩內(nèi)皮細(xì)胞衰老并預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化，但小窩蛋白-1（caveolin-1）與 eNOS 結(jié)合抑制其活性的具體機(jī)制尚未完全闡明，這仍是該領(lǐng)域的

血管壁重塑是指血管壁對(duì)生物化學(xué)和生物力學(xué)刺激的適應(yīng)。這種重塑是一個(gè)活躍的過程，涉及VSMCs增殖和遷移狀態(tài)的變化、內(nèi)皮功能障礙、炎癥過程以及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）成分的合成或降解。在西班牙希門尼斯·迪亞茲大學(xué)醫(yī)院基金會(huì)和心血管疾病研究網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)文章中曾總結(jié)了細(xì)胞間通訊的不同通路以及不同的體外模型來分析EC-VSMCs的相互作用。

研究表明，內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EndoMT）參與病理性血管重塑過程。作為內(nèi)皮細(xì)胞的前體細(xì)胞，內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPCs）EndoMT也是病理性血管重塑的常見機(jī)制。濰坊醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、淄博市中心醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心的一項(xiàng)研究探討了OSS誘導(dǎo)的EPC EndoMT的機(jī)制，以期進(jìn)一步闡明OSS對(duì)EPC EndoMT的影響以及病理性血管重塑的發(fā)生和發(fā)展。

慢性粒細(xì)胞白血病（CML）是一種骨髓增殖性疾病，表現(xiàn)為成熟和未成熟的粒細(xì)胞不受調(diào)控的異常增殖，導(dǎo)致外周血白細(xì)胞大量增生。CML起源于白血病干細(xì)胞（LSC，CD34+CD38-lin-cells）群體。LSCs存在于骨髓微環(huán)境（BMM）中，與正常的造血干細(xì)胞（HSCs）共存。在疾病進(jìn)展過程中，HSCs被LSCs及其子代取代。研究已經(jīng)表明，白血病細(xì)胞會(huì)改變其周圍的生態(tài)位，例如，通過誘導(dǎo)促炎環(huán)境，為LSC的自我更新、分化和存活創(chuàng)造寬松的空間。血管微環(huán)境已被確定為CML發(fā)展的重要因素。