广州市派康运动医学有限公司

广州市派康运动医学有限公司

EN
 

致密化:透明质酸在人体不同器官中的积聚

发布时间:2023-08-11 浏览量:1244


前 言




透明质酸(HA)大量积聚会发生什么?


人体器官中HA聚集,也称为致密化,文献表明HA聚集可发生在肝、眼、肺、肾、血管、肌肉、筋膜、皮肤、胰腺癌和恶性黑色素瘤中。在所有这些器官中,HA的聚集导致细胞外基质粘度增加,引起僵硬和器官功能障碍。其中一些器官的纤维化也可能是长期致密化的直接后果。

特定的影像学评估,如动态超声检查,弹性超声检查,弹性MRI和T1ρ MRI可以进行早期诊断,使临床医生能够制定治疗计划并避免病理和功能障碍的进一步发展。

本文旨在探究其中的机制,以及哪些器官会受到影响,及其临床表现?


透明质酸及其性质

透明质酸是围绕迁移和增殖细胞的细胞外基质的主要成分,它是愈合或再生组织时发挥重要作用。透明质酸的粘度会随温度而变化。当温度升高到>40℃时,透明质酸链的三维超结构逐渐分解,导致其粘度降低;相反,在低温下粘度增加。此外,pH值的改变会改变透明质酸的粘度:透明质酸在酸溶液中变得更粘稠。

剧烈运动后,由于乳酸积累,pH值可达到6.60。这可能意味着透明质酸粘度增加约20%,硬度也随之增加。

(图1 致密化的过程。透明质酸浓度增加。该过程产生大分子结构,增加细胞外基质的粘度,从而增加组织硬度)



细胞外基质(ECM)

透明质酸(HA)与其他大蛋白聚糖相互作用或聚集,形成更大的复合物。在结缔组织中,HA与某些蛋白聚糖结合形成大型复合物,提供组织结构完整性和机械功能。

细胞外基质硬度对于维持正常组织稳态很重要,当基质力学不平衡时,可能会发生疾病。

常规超声和 MRI 等基本成像方式无法提供细胞外基质硬度的高质量成像。弹性超声检查、T1rho MRI 映射和弹性 MRI 等新模式可以用清晰的图像来识别这种改变。这些成像可能有助于识别可逆致密化与不可逆纤维化,以帮助应对多种疾病的临床和经济负担(图2)。

(图2 透明质酸浓度(通过细胞外基质间接评估)、致密化(橙黄区)和纤维化(红区)随时间的变化之间的关系)

细胞外基质重塑的生物标志物(蓝线)可以识别在致密化早期阶段(左侧虚线)发生的分子过程,从而在纤维化开始之前(右侧虚线)仍然可逆时提供早期干预的机会。ECM:细胞外基质。



纤维化

此外,由于过度的胶原纤维沉积以及细胞外基质重塑,纤维化可能会是致密化的长期结果。已有研究报道了各种纤维化器官中透明质酸水平升高,突出了透明质酸积累与纤维化之间的直接关联。

此外,透明质酸酶具有抗纤维化作用 ,而透明质酸合成酶在纤维化发病机制中,帮助于纤维化的各种细胞外基质成分(透明质酸、胶原蛋白、SPARC、α-SMA、生腱蛋白 C)在活化的基质细胞(成纤维细胞、肌成纤维细胞、星状细胞)中过度表达,肿瘤细胞也会出现此类现象。

导致血管受压的间质力由大量透明质酸和胶原蛋白(主要是 I 型和 IV 型)决定。细胞外基质成分的分解和合成,作为肿瘤基质不断重塑的一部分,也促进其向外扩张。例如,胰腺导管腺癌中肿瘤细胞周围致密纤维化组织的生长(定义为促纤维增生反应)阻碍了抗癌药物的疗效。这应该在治疗前消除,以避免治疗失败。


不同组织中HA积聚(部分)

新闻推荐

news room