Cell子刊新发现：锻炼为何能促进新血管形成

时间：2021-08-13 00:00:00 来源：网络整理

“在工业化国家，外科医生不得不截肢的主要原因是糖尿病患者肌肉的血管供应受损，”卡特琳·德·博克说。作为苏黎世联邦理工学院的运动与健康教授，她和她的团队研究如何治疗肌肉的血管疾病以及新血管是如何形成的。众所周知，锻炼和运动可以促进血管的形成。相比之下，我们对潜在的分子和细胞机制知之甚少。“一旦我们了解了这些机制，我们就可以系统地改善病人肌肉的血液供应，”德博克说。

德·博克和她的同事们现在用小鼠和培养的人类细胞来研究运动如何促进健康受试者肌肉中稀薄毛细血管的形成。将焦点转向血管壁细胞(称为内皮细胞)，他们发现有两种毛细血管内皮细胞类型，可以通过分子标记ATF4来区分。结果发现ATF4含量极低的细胞主要存在于供应白色肌肉纤维的毛细血管中，而ATF4含量高的细胞主要是构成靠近红色肌肉纤维的血管的一部分。

准备好了

此外，科学家们还证明，锻炼主要是刺激ATF4水平高的内皮细胞(靠近红色肌肉纤维的细胞)的细胞分裂，导致新的毛细血管的形成。相比之下，运动不会在ATF4极少的细胞中引起直接反应。“ATF4水平高的内皮细胞处于‘代谢待机模式’，随时准备开始形成新的血管，”De Bock说。ATF4是细胞内的一种调节蛋白。含有这种蛋白质的细胞会迅速对适当的刺激做出反应。一旦一个人——或者在这个例子中，一只小鼠开始锻炼，这些细胞就会增加它们的氨基酸摄入量，加速DNA和蛋白质的形成，促进细胞快速增殖。这最终导致了新血管的形成。

为什么这些“准备就绪”的内皮细胞主要是在红色肌肉纤维附近发现的，目前还不清楚。研究人员打算接下来解开这个谜团。此外，科学家们希望利用这些发现开发出刺激糖尿病患者或动脉闭塞患者以及器官移植受者肌肉血管生长的疗法。

Journal Reference:

Zheng Fan, Guillermo Turiel, Raphaela Ardicoglu, Moheb Ghobrial, Evi Masschelein, Tea Kocijan, Jing Zhang, Ge Tan, Gillian Fitzgerald, Tatiane Gorski, Abdiel Alvarado-Diaz, paola Gilardoni, Christopher M. Adams, Bart Ghesquière, Katrien De Bock. Exercise-induced angiogenesis is dependent on metabolically primed ATF3/4 endothelial cells. Cell Metabolism, 2021; DOI: 10.1016/j.cmet.2021.07.015

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。