在一项新的研究中，来自英国牛津大学、帝国理工学院、美国杜克大学和芝加哥大学的研究人员发现一种分子“第一反应者（first responder）”，它检测动脉中的血流扰乱，当检测到时做出的反应是促使斑块形成，而所形成的斑块可导致严重的问题，包括心脏病发作、中风甚至死亡。他们发现缺乏这种处于正确形状的分子的小鼠不会产生动脉阻塞，即便当它们摄入不健康的高脂饮食时，也是如此。相关研究结果于2020年2月5日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“The guidance receptor plexin D1 is a mechanosensor in endothelial cells”。
图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-1979-4。
 
动脉粥样硬化是一种潜在的致命疾病，在这种疾病中，脂肪斑块堵塞为心脏、大脑和其他器官供血的动脉。这些斑块会导致动脉变窄，并增加血液凝结的风险，而血液凝结可能会阻碍血液流向心脏或大脑，使得动脉粥样硬化患者更容易患上心脏病或中风。
 
但是200多年来，科学家们知道，斑块不会在动脉的任何地方形成---它们更可能在动脉弯曲或分裂的地方形成，从而导致流过动脉的血液中出现漩涡。
 
论文通讯作者、牛津大学的Ellie Tzima博士说，“流过我们动脉的血液就像一条河。这条血河的直线区域不受斑块形成的影响，但这条河流弯曲的地方是我们患慢性炎症的地方，最终导致可能危及生命的斑块的形成。”
 
尽管科学家们以前已发现了可以检测受到扰乱的血流的“机械传感器”分子，但是人们并不知道引发导致动脉粥样硬化斑块形成的炎症级联反应的确切分子细节。
 
如今，这些研究人员发现一种名为Plexin D1的蛋白不仅可以感知血液顺畅流动受到扰乱，而且可以感知一系列触发炎症和斑块形成的复杂事件。
 
Tzima说，“我们用非常小的磁性镊子拉动了Plexin D1蛋白，我们发现它应对拉力的方式是释放信号以开始产生多米诺骨牌效应，最终导致可引起心脏病的斑块形成。”
 
这些研究人员还发现，Plexin D1折叠成一种闭合的环状形状，或折叠成一种开放的椅子状形状：只有椅子状形状对磁性镊子的拉动做出反应。
 
更重要的是，经过基因改造后仅具有环状Plexin D1的细胞对扰乱的血流没有反应，也没有激活最终导致斑块形成的途径。Tzima博士说，“我们如今正在筛选药物文库，以试图发现一种仅能阻断椅子状Plexin D1的药物，这样我们就能够在斑块开始产生之前阻断它们。”
 
参考资料：
 
1.Vedanta Mehta et al. The guidance receptor plexin D1 is a mechanosensor in endothelial cells. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-1979-4.
 
2.Molecular 'first responder' that triggers plaques uncovered
https://medicalxpress.com/news/2020-02-molecular-triggers-plaques-uncovered.html