Чтобы предотвратить кровоизлияние или опасные для жизни тромбы, VWF должен установить неустойчивое равновесие между свертыванием слишком мало или слишком много. Исследователи долго подозревали, что механические силы и стригут напряжение кровотока, могло быть тесно связано с функцией VWF.«До некоторой степени, как в войнах кинозвезды, VWF можно считать Рыцарем-джедаем в нашем теле, которое может использовать ‘силу’, чтобы охранять кровоток», говорит Тимоти Спрингер, доктор философии, Бостона Детская Больница и Harvard Medical School (HMS).
Не было возможно засвидетельствовать точно, как чувства VWF и используют эти механические силы – до сих пор.Команда в Бостоне, который Детская Программа в области Клеточной и Молекулярной Медицины и HMS Department Биологической Химии и Молекулярной Фармакологии, co-led Спрингером и Уэсли П. Вонгом, доктором философии, показала точно, как VWF делает свою работу.Ультрасовременное отображение флюоресценции и микрожидкие инструменты, разработанные командой, позволили им захватывать изображения отдельных молекул VWF на камере, управляя молекулами с как живыми механическими силами, подражающими естественному кровотоку.Результаты команды, изданные по своей природе Коммуникации, показывают, что VWF подвергается тустепу, shapeshifting преобразование, чтобы активировать свертывание крови.
Это преобразование вызвано, когда определенные изменения чувств VWF в кровотоке, которые показательны из травмы.Самый близкий когда-либо взгляд на свертывание крови«При нормальных обстоятельствах молекулы VWF компактные и шаровидные в форме», говорит Хонгксия Фу, доктор философии, исследователь в лаборатории Спрингера и co-first автор на бумаге. «Но мы нашли, что, когда повышения ставки кровотока, VWF быстро удлиняется, растягиваясь все больше в ответ на выше, стригут напряжение».Однако удлинение не достаточно самостоятельно, чтобы активировать свертывание крови.
Чтобы охранять против ненужного – и потенциально опасный для жизни – тромбы, это только, когда растяжимые силы произвели на критических уровнях хита удлиненного VWF, что преобразование оборотня становится завершенным.Растяжимые силы активируют «липкие» места вдоль VWF, позволяя ему придерживаться обращающихся пластинок, клетки, которые работают вместе с VWF, чтобы нанести удар и остановить потерю крови.
Обычно, порыв крови должен был достигнуть, эти критически высокие растяжимые силы могут только произойти на местах травмы в кровеносных сосудах. Эта специфика позволяет VWF ощутить потерю крови и активировать быстро и в местном масштабе, не активируя в другом месте в теле.«Если Вы можете предположить протягивать руки, и затем открывать руки, чтобы захватить пластинки, это в основном, что мы видим, что VWF делает в ответ на кровотечение», говорит Вонг. «Столь важно, чтобы этот процесс произошел только, когда и где это необходимо – этот двухступенчатый процесс активации делает это возможным».Новое представление о диагностике болезни крови и наркотиках
Янь Цзян, доктор философии, постдокторант в лаборатории Вонга, также co-first автор на бумаге, говорит, что новые результаты могли вдохновить умные наркотики, которые разработаны, чтобы рассматривать препятствующее свертывание, как тромбоз глубоких вен, в только больных областях тела.«Когда Вы помещаете дженерик в сердечно-сосудистую систему, это вступает в силу везде, даже в местах, которые могут вызвать вред», говорит Цзян. «Например, антикоагулянты с медицинской точки зрения необходимы во многих случаях, чтобы препятствовать тому, чтобы тромбы формировались, но они также несут риск чрезмерного кровотечения. Но, что, если мы могли бы проектировать умный препарат, который может подражать тустепу shapeshifting VWF и только вступает в силу в областях, где свертывание, вероятно, произойдет?»
Раскрытие, как VWF отвечает на изменения в потоке в очень динамическом кровотоке, является критическим шагом к пониманию взаимодействия между механической силой и биологией при связанных со свертыванием болезнях и развитии новой терапии.«Этот эксперимент действительно представляет новую платформу для наблюдения и измерения, что происходит в крови на молекулярном уровне», говорит Вонг. «С помощью новых микрожидких технологий, которые позволяют нам подражать васкулатуре тела в сочетании с методами отображения единственной молекулы, нам наконец удается захватывать поразительные изображения, которые раскрывают тайну сил природы на работе в наших телах».
Даррен Янг (Детский Бостон) и Фридрих Шайфлингер (Графство) был также соавторами на бумаге. Работа была поддержана Национальным Фондом Гемофилии Товарищество Постдиссертации Бассейна Джудит Грэм, Научное сотрудничество Выпускника Национального научного фонда (DGE-1144152), американская Сердечная Ассоциация (13SDG17000054), Национальные Институты Здоровья (NIGMS R35 GM119537, HL108248 и HL103526) и Институт Wyss.