Acta Biomater：微管网络在肺动脉高压进展的右心室被动各向异性粘弹性中的作用

心肌细胞具有粘弹性，在右心室（RV）的力学中发挥着重要作用。微管是一种细胞骨架蛋白，已被证明能够调节心肌细胞的粘弹性。此外，来自衰竭心肌的肥大心肌细胞具有增加的微管和细胞刚度。然而，在右心室衰竭中微管如何影响组织水平的粘弹性行为仍然不明确。本研究的目标是探究微管在肺动脉高压（PH）进展过程中右心室游离壁（RVFW）的各向异性粘弹性中的作用。我们通过对健康和PH大鼠的RVFW进行等双轴应力松弛试验，模拟早期（6%）和末期（15%）舒张应变，以及亚生理（1Hz）和生理（5Hz）拉伸速率。同时，我们在5Hz下测量了去聚合微管前后的RVFW粘弹性。实验结果显示，在PH条件下，RV的黏度和弹性在两种伸展速率和应变水平下均增加，尤其在环向方向上的增加更为显著。在6%应变下，去聚合微管降低了健康和疾病性RV的弹性、黏度和黏弹比。然而，在15%应变下，微管的影响在两组之间存在差异 - 在健康RV中，弹性和黏度均减小，而在患病RV中只有环向黏度和黏弹比减小。这些数据表明，在大应变时，微管在健康RV组织弹性和患病RV组织黏度中起到更为重要的作用。我们的发现表明，心肌细胞的细胞骨架对于在压力过载下右心室的被动各向异性粘弹性至关重要。

为深入研究微管在健康状态和受压状态下右心室（RV）游离壁的各向异性粘弹性中的影响，我们进行了等双轴应力松弛试验。实验中，我们模拟了早期（6%）和末期（15%）舒张应变，并考察了亚生理（1Hz）和生理（5Hz）拉伸速率下的效应。此外，我们还在5Hz下测量了去聚合微管前后的RVFW粘弹性。实验结果显示，在PH条件下，RV的黏度和弹性在两种伸展速率和应变水平下均增加，且在环向方向上的增加更为显著。在6%应变下，去聚合微管降低了健康和疾病性RV的弹性、黏度和黏弹比。然而，在15%应变下，微管的影响在两组之间存在差异 - 在健康RV中，弹性和黏度均减小，而在患病RV中只有环向黏度和黏弹比减小。这些结果表明，在大应变时，微管在健康RV组织的弹性和患病RV组织的黏度中发挥着更为重要的作用。我们的研究揭示了微管在RV组织各向异性粘弹性中的关键作用，而其在健康和疾病状态之间的贡献差异暗示着以微管为靶点的治疗可能对RV衰竭患者产生潜在效果。

原始出处：

LeBar K, Liu W, Pang J, Chicco A, Wang Z. Role of the Microtubule Network in the Passive Anisotropic Viscoelasticity of Right Ventricle with Pulmonary Hypertension Progression. Acta Biomater. 2024 Jan 23:S1742-7061(24)00035-7. doi: 10.1016/j.actbio.2024.01.023. Epub ahead of print. PMID: 38272197.