血管內皮細胞是血管壁的最內層，負責調節血管的通透性、血壓和炎症反應。然而，在某些病理條件下，這些內皮細胞會經歷一種稱為內皮細胞間質轉化 (Endothelial-to-Mesenchymal Transition, EndMT) 的過程，轉變為具有間質細胞特徵的細胞。這種轉化被認為在動脈粥樣硬化、肺動脈高壓和器官纖維化等血管疾病中扮演重要角色。最新的研究表明，血流剪應力 (Shear Stress) 在觸發 EndMT 方面起著關鍵作用，為我們理解和治療血管疾病提供了新的視角。
剪應力與EndMT：複雜的相互作用
血流剪應力是指血液流動對血管壁產生的摩擦力。這種力可以是層流（穩定、方向一致的流動）或紊流（不穩定、方向不一致的流動）。研究顯示，不同類型的剪應力對內皮細胞的影響截然不同。例如，正常的層流剪應力通常具有保護血管的作用，可以促進內皮細胞的存活和功能。相反，紊流或低剪應力則與 EndMT 的發生密切相關。
體外實驗表明，將內皮細胞暴露於低剪應力環境下，會導致細胞形態發生改變，從扁平的鋪路石狀轉變為紡錘狀，同時細胞會表達更多間質細胞的標誌物，例如 α-平滑肌肌動蛋白 (α-SMA) 和纖維連接蛋白 (Fibronectin)。此外，低剪應力還會激活轉化生長因子β (TGF-β) 信號通路，這是 EndMT 的一個重要驅動因素。
TGF-β信號通路：EndMT的核心
TGF-β 是一種多功能細胞因子，在細胞生長、分化和凋亡等過程中發揮重要作用。在血管疾病中，TGF-β 的異常激活被認為是 EndMT 的主要原因之一。研究發現，低剪應力可以通過多種機制激活 TGF-β 信號通路，例如增加 TGF-β 的產生和釋放，以及促進 TGF-β 受體的表達。
激活的 TGF-β 信號通路會進一步誘導一系列下游事件，包括 Smad 蛋白的磷酸化和核轉位，以及轉錄因子 Snail 和 Twist 的表達。這些轉錄因子可以抑制內皮細胞特異性基因的表達，同時促進間質細胞特異性基因的表達，最終導致 EndMT 的發生。
臨床意義與未來展望
了解剪應力如何觸發 EndMT 對於開發新的血管疾病治療策略至關重要。例如，針對 TGF-β 信號通路的藥物，如 TGF-β 受體激酶抑制劑，可能可以有效抑制 EndMT 的發生，從而減緩動脈粥樣硬化或肺動脈高壓的進展。此外，改善血流動力學，例如通過手術或介入治療來減少紊流，也可能對預防 EndMT 有益。
然而，EndMT 的調控機制非常複雜，除了剪應力和 TGF-β 之外，還有許多其他因素也可能參與其中，例如炎症、氧化應激和遺傳因素。未來的研究需要更深入地探討這些因素之間的相互作用，以及它們在 EndMT 發生中的具體作用。此外，開發更精確的 EndMT 檢測方法，例如基於循環腫瘤細胞技術的檢測方法，也有助於早期診斷和治療血管疾病。
總結與研判
血流剪應力，特別是低剪應力或紊流，在誘發內皮細胞間質轉化 (EndMT) 中扮演著重要角色。通過激活 TGF-β 信號通路，低剪應力可以促進內皮細胞轉變為具有間質細胞特徵的細胞，進而導致血管疾病的發生和發展。雖然針對 TGF-β 信號通路的藥物和改善血流動力學的方法可能具有治療潛力，但 EndMT 的調控機制非常複雜，需要更深入的研究才能開發出更有效的治療策略。未來的研究方向包括探索其他參與 EndMT 的因素，開發更精確的 EndMT 檢測方法，以及進行更多臨床試驗來驗證新的治療方法的有效性。
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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: January 28, 2026