科学家们通过计算建模研究了纤维化如何从稳定期突然加速。研究由圣路易斯华盛顿大学和北京清华大学合作完成，并发表在美国国家科学院院刊。团队发现存在一个由周围基质变形决定的力学“拐点”，当细胞间距跨过这个阈值时，组织会出现快速的瘢痕化。
研究把这种突变比作相变，例如水在0°C结冰或铁在770°C以下变得铁磁。细胞通过拉伸和重排胶原纤维来建立“张力带”，这种通路能将机械信号传得更远。研究还提出了“临界拉伸比”，即胶原需要被拉伸到一定程度才能排列并增硬。
团队指出，胶原交联随衰老和某些代谢疾病增加，这既能提高细胞活化，又会减少机械信号传播的距离。研究建议干扰机械通信或阻止细胞协调行动，作为比单纯软化组织更有针对性的治疗策略。
难词
- 纤维化 — 组织中瘢痕过度形成的过程
- 拐点 — 情况或性质突然改变的关键点
- 相变 — 物质在某条件下发生突变的过程
- 张力带 — 被拉伸并传递力的纤维通路
- 临界拉伸比 — 胶原被拉伸到能重排的最低程度
- 胶原 — 结缔组织中的主要结构性蛋白质胶原纤维, 胶原交联
- 交联 — 分子间形成连接使结构更稳定
- 细胞活化 — 细胞变得更活跃并改变其行为
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讨论问题
- 胶原交联增加会如何影响机械信号传播和细胞活化？请说明理由。
- 你认为阻止细胞协调行动作为治疗方法有哪些潜在好处或风险？举一到两个例子。
- 在日常生活中，哪些因素可能改变组织的机械性质，从而影响纤维化进程？请简要说明。
