高糖诱导的内皮功能障碍是糖尿病相关血管并发症发生的关键起始因素，这反过来又导致糖尿病患者的预期寿命缩短、住院率、发病率和死亡率高。糖尿病内皮的特征在于粘附分子和促炎细胞因子的表达增加，从而导致有利于动脉粥样硬化发展的促血栓形成和促炎状态。最近基于基因缺失的研究证明了 YAP（Yes 相关蛋白）和 TAZ（具有 PDZ 结合基序的转录共激活因子）在调节内皮活化和血管炎症中的意义。

骨骼是一个机械敏感器官，它不断地利用机械负荷作为主要线索进行自我重塑。骨细胞是骨基质中最丰富的细胞类型，它们充当机械传感器并诱导负荷驱动的骨重塑。虽然机械负荷通过广泛的信号通路激活许多负荷敏感基因，但机械刺激对肿瘤-骨细胞通讯的潜在影响知之甚少。骨是乳腺癌最常见的转移部位。已知肿瘤细胞和骨吸收破骨细胞之间的相互作用会诱导恶性前馈循环，其中骨溶解反应被 PTHrP 和 TGFβ 之间的相互作用循环放大。除了与破骨细胞的相互作用外，肿瘤细胞还被骨髓和 ECM 中的化学引诱剂（如胶原蛋白和蛋白多糖）吸

内皮细胞（EC）排列在所有器官血管系统的管腔侧，其独特的位置可以应对全身威胁，例如脓毒症。脓毒症有时被称为“血液中毒”，是一种危及生命的由细菌等病原微生物侵入机体引起的全身炎症反应综合征。脓毒症会导致内皮功能严重受损，包括血管舒缩调节、屏障功能、炎症和凝血，从而导致微循环病理和器官衰竭。脓毒症开始于血管和剪切应力（SS）功能障碍、氧化应激和炎症反应增加、糖萼脱落、EC 连接破坏并伴有血屏障丧失、旁分泌和/或自分泌紊乱、白细胞粘附和外渗增强以及激活凝血系统和抑制纤溶系统。血管壁上最重要的生理压力是

最近有研究表明，机械敏离子通道Piezo1介导压力诱导的肺血管AJs破裂和内皮屏障破裂。Piezo1对于血管系统的成熟很重要，因为 Piezo1 的缺失会损害小鼠的血管发育，并且还会阻碍剪切应力下新生血管的生长。然而，内皮细胞Piezo1 也会介导压力的病理反应，并参与动脉粥样硬化进展和炎症信号传导。 与 Piezo1 一样，transient receptor potential vanilloid subfamily 4 (TRPV4) 通道与多种生理功能有关，包括血流调节、剪切诱导的血管舒

据了解，当前慢性肾脏病（CKD）已成为威胁国人健康的主要疾病之一。我国约有 1.2 亿 CKD 患者，患病率高达 10.8% 。近年来，随着社会人口老龄化以及生活方式的改变，糖尿病、肥胖等代谢性疾病的高发也加剧了糖尿病肾病（DKD）发病率的提高。CKD 经常发展为终末期肾脏病（ESRD），并大大增加心血管疾病的风险。CKD 的易患因素主要有：性别、年龄、家族史、吸烟、肥胖、高血压（HT）和糖尿病（DM）。其中，CKD 和 ESRD 最常见的两种病

血流紊乱所引起的剪切应力降低，将会损害内皮完整性，促进血管炎症病变的发展。今天，和大家分享的实验是金属蛋白酶ADAM15在剪切应力作用下上调，促进内皮细胞存活。   小编分享的内容主要来自国外的一篇名为《The metalloproteinase ADAM15 is upregulated by shear stress and promotes survival of endothelial cells》的研究报告。ADAM家族的金属蛋白酶已参与细胞存活和炎症反应的调节。

血管内皮细胞 (ECs) 能够识别血液流动产生的剪切力，并将其转导为细胞内生物化学信号，从而引起细胞形态、功能和基因表达的变化等反应。这些 EC 反应在维持循环系统的稳态方面起着至关重要的作用。迄今为止，许多研究阐明了 EC 机械转导的机制，并揭示了一个独特的特征：剪切应力几乎同时通过离子通道、受体和粘附蛋白等多种膜分子激活多种信号转导通路。近年来，质膜本身在EC机械转导中起着重要的作用。EC质膜通过改变其物理性质(如流动性、粘度和脂质顺序)来快速响应剪切应力。已知Ca 2+信号在 EC 机械转

动脉粥样硬化目前是全世界死亡的主要原因。动脉粥样硬化病变在血流紊乱（DF）部位的动脉中发展，剪切应力在斑块位置和进展中起关键作用。研究表明，抑制 Hippo 通路效应因子Yes-相关蛋白（YAP）和具有 PDZ 结合基序（TAZ）的转录共激活因子可减轻 DF 诱导的动脉粥样硬化病变的发展。YAP/TAZ 响应血流动力学并将机械信号转换为化学信号。DF促进YAP/TAZ活化和去磷酸化，去磷酸化形式的YAP从细胞质转移到细胞核，上调富含半胱氨酸的血管生成诱导因子61（CYR61）和结缔组织生长因子（

壁面剪切应力（WSS），是单位面积上由血管表面流动的液体产生的接近管壁的切向摩擦力，已在多项研究中证明会影响动脉瘤的形成和破裂。WSS 的血流动力学因素如何影响动脉瘤的自然病程一直是争论的主题。高 WSS 与低 WSS 都与动脉瘤的生长有关，动脉瘤壁组织可能同时遇到高低 WSS，但只有少数动脉瘤破裂。因此，血管壁对施加在其上的应力变化的反应所固有的因素必然会影响破裂的风险。

源自中胚层的血管内皮细胞（ECs）形成覆盖在血管内表面的单层鳞状细胞。除了受到来自细胞外基质（ECM）和血液的化学信号的调节外，ECs 还直接面对复杂的血流动力学环境。这些物理输入被转化为生化信号，决定了细胞行为和目的的多个方面，包括生长、分化、迁移、粘附、死亡和存活。机械传感器是对机械环境变化的初始响应者，其中绝大多数位于质膜上。物理力影响质膜流动性和质膜上蛋白质复合物的变化，伴随着改变细胞间连接、细胞-ECM 粘附、细胞骨架的变形，从而形成特定表型的转录反应。在施加在 E

动脉粥样硬化（AS）是心血管疾病最常见的病理基础，AS 病变好发于动脉血管狭窄、弯曲和分叉处，这些位置多为血流切应力分布不规律的低振荡切应力（Low and oscillatory shear stress, OSS）区域，这提示 AS 的发生发展和血流动力学紧密相关。各种细胞应激，如热休克、氧化应激、病毒感染和机械力均可诱导应激颗粒（SGs）的形成，这是通过液-液相分离（LLPS）形成的生物分子凝结物。SGs 是真核细胞中 mRNA 和蛋白质聚集体，能够快速形成的来调控机体对各种外界的刺激。S

了解炎症和干细胞之间的串扰引起了科学界的巨大兴趣，因为它可能阐明干细胞响应组织损伤的激活机制以及如何塑造它们以保持组织稳态。基于这些前提，意大利摩德纳雷焦艾米利亚大学医学、牙科和形态学科学系的研究团队为了更好地阐明周细胞在FSS诱导的病理状况中的作用，使用了从人牙髓中分离的周细胞样细胞群，评估了流动依赖性剪切应力如何影响 hDPSCs 的生物学特性，以预测它们在生理和病理生理条件下的潜在作用。

心脏瓣膜的发育始于内皮-间充质转化（EMT），其中瓣膜内皮细胞（VEC）获得间充质标志物并侵入内皮下基质形成心脏内膜垫。EMT后，这些细胞增殖并分化成细胞外基质（ECM），产生瓣膜间质细胞（VIC）。通过VEC和VIC的精确调控，完全舒张的心内膜垫经过ECM重塑并拉长成细长的瓣叶。在此过程中，生长和重塑受到干扰会导致瓣膜畸形，从而导致临床上相关的心脏缺陷。这种干扰的遗传原因已经被广泛研究，但只能解释不到 20% 的临床病例。机械应力在调节瓣膜发育中的重要性已得到广泛认可。振荡剪切应力 （OSS）

血管内表面的内皮细胞（ECs）从流动的血液中感知流体剪切应力（FSS），以调节数千种基因的表达并深刻影响EC表型。动脉粥样硬化的一个主要模式是可溶性炎症介质和剪切应激之间的协同作用，如高FSS阻断炎症转录通路的激活，如NF-kB（核因子κB）和c-Jun N-末端激酶，而低剪切应力允许或增强这些反应。转录因子KLF2由高FSS强烈诱导，并被认为介导其抗动脉粥样硬化作用的很大一部分。研究发现，由TGFβ（转化生长因子β）分泌升高和ECs对TGFβ的敏感性增加驱动的内皮到间充质转化（EndMT）是动

剪切应力是由粘性流体流动施加的摩擦阻力。我们体内最常见的剪切应力形式是由血液循环产生的，血液循环对血管系统至关重要。此外，细胞周围的间质液流动也可以由机械力产生，并对细胞施加剪切应力。基质细胞通讯网络（CCN）蛋白家族被认为参与介导剪切应力相关信号传导。CCN蛋白家族是一组细胞间基质蛋白，由六个成员CCN1-6组成，具有独特的四结构域富含半胱氨酸，除CCN5缺乏第四结构域。分泌的CCN蛋白主要与细胞表面整合素受体结合，包括αVβ3、αVβ5、&alph

机械负荷已被证明可以调节骨重塑和体内平衡。流体剪切应力（FSS）是机械刺激的一种形式，可以激活许多信号通路并促进成骨细胞增殖和分化。以往研究表明，生理性FSS（12 dyn/cm2）可通过ERK5 / AP-1，Gαq / ERK5和NFATc1 / ERK5信号通路促进MC3T3-E1 成骨细胞的增殖作用，通过 ERK5-AKT-FoxO3a-Bim/FasL 信号通路抑制 MC3T3-E1 成骨细胞的凋亡作用。MiRNAs已被证明参与调节骨形成。此外，一些miRNAs在成骨细胞增殖和分化过程

淋巴细胞归巢主要是淋巴细胞表面的归巢受体与血管内皮细胞表面的黏附分子-血管地址素的相互作用为基础定向移动的一种迁移活动，是由相关黏附分子相互作用的一个多步级联反应过程，其中最主要的黏附分子是整合素α4β7。整合素α4β7是一种归巢受体分子，通过与粘膜血管地址素细胞黏附分子-1（MAdCAM-1）相互作用，可介导循环淋巴细胞在粘膜组织的血管内皮表面的滚动和稳定黏附。在此过程中，产生细胞内钙信号。钙信号调节多种淋巴细胞过程，包括淋巴细胞发育、T细胞和B细胞活化、基因转录和效应功能。虽然整合素α4β7

动脉粥样硬化的特征主要表现为血管内层（内膜）出现脂质沉积、炎症反应、细胞增生等改变，形成斑块。通过与细胞外基质分子（尤其是蛋白聚糖）相互作用，致动脉粥样硬化脂蛋白在内皮下基质中的沉积被认为是关键的潜在机制。在病理条件下，脂蛋白会发生氧化、糖化、水解和硫酸化等改变，从而促进炎症并增强动脉粥样硬化生成过程。一项联合研究假设内皮细胞GPC4的表达通过调节内皮活化和免疫细胞粘附在动脉粥样硬化发生中发挥作用。

血管生成，涉及从预先存在的毛细血管中萌发新的血管，有助于胚胎发育、组织稳态和伤口愈合。血管生成或血管修复的调控缺失是动脉粥样硬化的严重并发症。此外，血管生成异常限制了缺血性疾病的组织恢复。因此，血管生成在心血管疾病中具有巨大的血管再生潜力。细胞行为和命运由机械微环境决定。内皮细胞（ECs）的特定机械转导机制参与调节细胞命运，从而塑造血管系统以优化流向组织的血流。研究发现，剪切应力有效调节内皮祖细胞（EPCs），在促进血管生成方面具有巨大潜力。还有报告称，增加的剪切应力通过静脉丛中的 BMP-依赖

内皮 PHACTR1 通过抑制小鼠血流紊乱下的 PPARγ 活性来促进内皮细胞活化和动脉粥样硬化由动脉粥样硬化引起的冠状动脉疾病（CAD）是世界范围内导致死亡的主要原因。动脉粥样硬化斑块优先在血流紊乱（DF）区域形成，如动脉分叉处，其中 DF 引起内皮活化。磷酸酶和肌动蛋白调节因子1（PHACTR1）是高度保守的磷酸酶和肌动蛋白调节因子家族的成员之一，GWAS 研究表明，PHACTR1 位点的 SNP（单核苷酸多态性）与人类 CAD 和心肌梗死的发病、进展和结局显著相关。