淋巴系统受损导致的淋巴水肿可能是一种使人虚弱的疾病,其中过量的富含蛋白质的液体(淋巴)在软组织中积累并导致肿胀——最常见于手臂或腿部。症状的严重程度各不相同,但慢性肿胀会导致疼痛、皮肤增厚、毁容、患肢丧失活动能力和反复感染。
虽然可以使用按摩加压服或电子袖泵来控制淋巴水肿,但没有任何治疗方法可以解决其根本原因:淋巴的异常积聚会使组织像被淹没的海绵一样膨胀。
现在,由南佛罗里达大学(USF健康)莫尔萨尼医学院领导的小鼠模型研究确定了控制淋巴管小瓣膜发育的新细胞过程,这种过程可以防止淋巴以错误的方式回流到组织中。止回阀与肌肉一起工作,帮助淋巴通过身体并调节血液流动。这项新发现表明,有一天,旨在创建和维持淋巴管的靶向信号通路可能是淋巴水肿患者的可行治疗方法。这项研究于8月27日在线发表在《细胞报告》上。
我们知道瓣膜一生都需要淋巴流动才能形成和发挥作用,但我们不知道构成淋巴管内层的内皮细胞是如何“感知”血流的。这项研究首次确定了信号通路,细胞通过该通路感知和响应流体力学,从而保持瓣膜有效工作——保持淋巴向前运动。
淋巴循环系统是一个与血管平行的系统,是一个广泛的排水网络,充当免疫细胞(如淋巴细胞)的管道,有助于保护身体免受感染。斯卡兰博士说,他的主要任务之一是清除多余的液体(主要是含有蛋白质、脂类和其他物质的水),这些液体不断从微小的血管泄漏到皮肤下的周围组织中。
淋巴管将淋巴运送到身体各处,收集泄漏的液体(每天高达12升)并将其从组织中运走。淋巴液中的细菌、病毒等有害物质通过聚集在身体各个部位的淋巴结进行检查和过滤,最终通过颈静脉回到血液循环系统。如果向前的淋巴流动受阻或受损,液体将无法从组织中排出,从而导致一种称为淋巴水肿的疾病。
《细胞报告》中详细介绍的临床前研究的主要发现包括:在一系列实验中,研究人员使用了斯卡兰博士实验室开发的“条件性敲除”小鼠模型,其中结合蛋白VE-钙粘蛋白的产生在淋巴管中失活。小鼠出生前后位于淋巴管相邻细胞连接处的VE-钙粘蛋白基因被删除。
VE-钙粘蛋白的缺乏阻止了胚胎小鼠淋巴管的形成,并导致出生后小鼠已经形成的瓣膜崩溃。这表明淋巴瓣需要蛋白质来形成、成熟和维持淋巴远离组织的正常运动。刺激依赖于VE-钙粘蛋白激活的两种不同的信号转导途径--连环蛋白和AKT-部分挽救了瓣膜的损失。表明AKT信号通路促进正常健康小鼠新瓣膜的生长。