研究揭示了血管如何使用“捷径”来控制心血管系统

一层看不见的血管层通过一个巨大的连接网络来控制所有心血管功能和患心血管疾病的风险。

心血管疾病是一组可能由缺乏身体活动、不良饮食或某些疾病引起的疾病。科学家们已经知道，这些疾病的发展始于血管内皮细胞-排列在人体血管上的细胞。但内皮细胞功能发生改变的原因和方式尚不完全清楚。

斯特拉斯克莱德大学血管成像中心领导的一项新研究表明，这些细胞使用一种复杂的系统来相互交流。这种通信系统的故障可能是发展的第一步心血管病。

内皮是血管中薄薄的细胞内层，它调节血液流动，血压，凝血炎症和对疾病的反应它不断地处理血液成分中的大量信息，以及每条血管周围区域的化学物质，以保持心血管系统的正常工作。

斯特拉斯克莱德的研究发现，内皮中有一些细胞簇，它们具有特定的功能，并以团的形式运作。在派系之间，有许多相互连接的连接来传递信息，并且有高密度的连接来保护系统免受通信故障的影响。该系统通过使用捷径绕过相邻的小区，在远距离上快速传输信息。

研究结果表明，内皮通信网络的设计类似于互联网的通信操作，它对局部血管控制和确定整体心血管活动的全局效率是有效的。这个设计很坚固，所以通信系统即使有广泛的损害，控制心血管活动也不会失败。

研究结果还表明，疾病的根源可能是通讯组织的变化，而不是单个细胞的行为和功能的变化。

研究人员通过在数千个完整的内皮细胞中使用单细胞钙离子成像来解决通信网络的本质血管并应用数学网络(图)理论。这项由斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)进行的研究已发表在该杂志上美国国家科学院院刊。

斯特拉斯克莱德制药和生物医学科学研究所的约翰·麦卡伦教授说:“内皮细胞是控制心血管疾病的主要目标，通常被视为一个统一的细胞群。我们的发现表明，这些细胞不是统一的，而是专门用于特定类型的功能。”

他说:“有一个组织良好、快速和强大的通信系统，可以共享信息，以便做出协调一致的反应。这种通信系统为治疗开发提供了新的目标，并深入了解了开发治疗方法如此困难的原因。”