探秘血流块韧性的分子机制

　　

生物通报道：血凝块（Blood Clot）是怎样维持伤口愈合所需的硬度和血液流动所需的韧度之间的精确平衡的？来自宾西法尼亚大学医学院、艺术与科学学院（School of Arts and Sciences）的研究人员发现一种已知蛋白结构能够具有分子弹簧的作用，为某些物理情况如血液流动情况下，血凝块的延伸和弯曲给出了一种解释，有助于研究伤口愈合、中风和心血管病等条件下血凝块的生理学性质。具体细节刊登于最近一期电子版《Biophysical》杂志。

血凝块是一个三维的纤维网络，首先由血蛋白纤维蛋白原组成，纤维蛋白原在血液凝结过程中转化为纤维蛋白。组织损伤时，血凝块需要有合适的硬度和韧度支撑血流，韧度要足够才不会阻止血流、引发心脏病发作和中风。

文章高级作者、细胞和发育生物学教授John W. Weisel博士早先测量单个纤维的弹性特征时发现，纤维弯曲比延伸更容易，他认为血流和其他压力下血凝块的变形，主要是由它们的纤维弯曲实现的。

最近研究将早期发现进一步深入到分子水平，为单个纤维弯曲提出了新解释，认为是通过拆开组成纤维蛋白原分子的三个紧密缠绕的杆状区域——α螺旋coiled-coils实现的。研究人员利用原子力显微镜测量拉力条件下，纤维蛋白原分子的改变程度。由于这种α螺旋coiled-coils“弹簧”是50多年前发现的在蛋白结构中常见的一种基序，所以它的延伸对于生物学和医学有广泛的意义。

了解分子水平的机械过程，有助于研究单纤维以及完整凝血块的机械特征，预测血液循环或伤口中不同形式的纤维凝块的功能。比如，血凝块硬度不够时与血流有关的问题就会滋生，血凝块过硬又会引起许多与血栓有关的问题。文章第一作者、Penn物理学研究生Andr? Brown强调这次研究是向弄清血凝块弹性和疾病之间的关系所迈出的第一步。

最近其他研究人员发现纤维蛋白可以伸长4－5倍。Weisel说：“这种延伸在分子水平是怎样发生的呢？我们认为部分原因是纤维蛋白分子特定部位的伸展，否则怎么会有这么大的伸长能力？”

文章合作者、Dennis Discher博士早期发现，一些血细胞蛋白的α螺旋coiled-coils结构在低水平机械力的作用下会展开，Brown说过去不知道的是纤维蛋白原分子的coiled-coils区域可以在外力下部分展开。

了解血凝块机械特征的起源，就有可能对这些特征进行调节。研究人员认为能够改变血凝块的结构的各种肽段或蛋白，如与纤维蛋白特异结合的抗体，有望治疗血栓、心血管疾病和中风等。（生物通记者 小粥）