心肌梗塞后瘢痕组织的大小是心血管预后的独立预测指标，但对调节瘢痕大小的因素知之甚少。
年7月3日，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校ArjunDeb团队在Cell在线发表题为“TypeVCollageninScarTissueRegulatestheSizeofScarafterHeartInjury”的研究论文，该研究证明胶原蛋白V，心脏疤痕成分的次要成分，调节缺血性损伤后心脏疤痕的大小。
胶原蛋白V的消耗导致梗塞后疤痕大小异常增加，同时心脏功能恶化。对个自交系小鼠进行的系统遗传学研究表明，胶原蛋白V是损伤后心脏功能的关键驱动器。该研究表明，胶原蛋白V缺乏改变了疤痕组织的机械性能，并且改变了基质和细胞之间的相互反馈诱导了机械敏感性整合素的表达，从而驱动成纤维细胞活化并增加了疤痕的大小。Cilengitide（一种特异性整合素的抑制剂）可以挽救缺乏胶原蛋白V的小鼠受伤后瘢痕形成的表型。这些观察结果表明，胶原蛋白V以整联蛋白依赖性方式调节疤痕大小。
急性心肌梗塞（MI）后，死去的心肌被疤痕组织代替。临床研究表明，即使在心功能正常化的情况下，先前有心梗患者的疤痕大小也是死亡率和预后的独立预测指标。尽管疤痕负担具有巨大的病理生理重要性，但对于缺血性心脏损伤后调节疤痕大小的因素知之甚少。
为了确定决定心肌梗塞（MI）后疤痕大小的因素，研究人员对动物进行了缺血性心脏损伤，并对损伤后3天至6周分离出的心脏疤痕进行了转录分析。研究人员观察到疤痕迅速达到转录成熟，并且在受伤2周后，成熟的疤痕组织中的转录变化很小。因此，研究人员假设调节疤痕大小的基因可能在缺血性损伤后早期差异表达。胶原蛋白是缺血性心脏损伤后早期受损心脏中差异最大的上调基因之一。
I型和III型胶原蛋白是未受伤心脏中含量最高的胶原蛋白，约占所有心脏胶原蛋白的90％至95％。它们属于原纤维胶原蛋白家族，被认为可以赋予心脏基质机械强度。但是，在哺乳动物中已经描述了26种以上不同类型的胶原蛋白，并且研究人员观察到大量胶原蛋白在受伤后的心脏中被强烈诱导，这些胶原蛋白在未受伤的心脏中很少表达。疤痕组织中胶原蛋白表达异质性的生理必要性尚不清楚。
在该研究中，研究人员证明胶原V（ColV）是一种在未受伤的心脏中很少表达的瘢痕组织的微量成分，是一种纤维状胶原，可限制缺血性心脏损伤后的疤痕大小。疤痕组织中缺乏ColV的动物在缺血性损伤后，其疤痕大小显著增加。
在没有ColV的情况下，疤痕表现出改变的机械性能，从而驱动成纤维细胞上整合素依赖性的机械敏感性反馈，增强了成纤维细胞的活化，细胞外基质（ECM）分泌并增加了疤痕的大小。这些发现提供了关于ColV在调节疤痕大小中的生理作用的见解，并且对于由Col-V编码基因突变引起的遗传疾病中伤口愈合失调的治疗具有重要意义。
来源：iNature
论文链接：