港大醫學院生物醫學學院助理教授游承翰博士（中）、博士研究生薛瀚文先生（左）及馮珍小姐（右）發現絲切蛋白在動脈粥樣硬化病變的角色，將有機會為未來心血管疾病的治療提供新方向。

(原新聞稿已于6月2日發布)

香港大學李嘉誠醫學院（港大醫學院）與倫敦大學瑪麗皇后學院（瑪麗皇后學院）共同領導的研究團隊，透過仿真病理情況的力學訊號，刺激血管細胞出現動脈粥樣硬化表征，成功闡釋了動脈早期動脈粥樣硬化背后的分子機制。是項研究，從生物力學角度就血管平滑肌細胞在初期動脈粥樣硬化過程的訊號傳遞與病變，提供創新見解；研究成果已刊登于 《科學》旗下期刊《科學前沿》（Science Advances）（按此瀏覽期刊文章）。

背景

動脈粥樣硬化與心血管疾病息息相關。動脈粥樣硬化的主要高危因素包括高血壓及伴隨衰老而出現的血管硬化。血管平滑肌細胞的表征改變、增生與凋亡，會令血管內膜增厚，從而引起初期的動脈粥樣硬化。然而，血管硬度的改變與高血壓所引致的血管平滑肌細胞表征改變，其背后的分子機制一直未明。

絲切蛋白 ─ 初期動脈粥樣硬化的關鍵調節分子

研究團隊利用蛋白質體學及顯微鏡技術發現，引起血管平滑肌細胞的表征全面改變，包括與動脈粥樣硬化有關聯的明顯蛋白表達改變、重組細胞骨架，以及產生細胞足體，皆需要高血壓刺激協同胞外基質軟硬度改變。團隊已在大鼠、小鼠、牛及人類的平滑肌細胞進行試驗，確認了上述由生物力學訊號引致的表征改變。

絲切蛋白是一種調節肌動蛋白微絲組裝的細胞骨架蛋白，也是血管平滑肌細胞感知胞外力學的基礎。絲切蛋白的活性則受蛋白去磷酸化而非蛋白質表達所影響。研究團隊成功辨識調節血管平滑肌絲切蛋白的生物力學訊號傳遞路徑，尤其是當壓力刺激因素啟動了以鈣質調控的Slingshot磷酸酶，從而將絲切蛋白去磷酸化時，胞外基質軟化則透過大量壓抑 「RhoA-ROCK2-LIMK2」訊號傳遞，以避免絲切蛋白被磷酸化。總括來說，高血壓與軟化胞外基質能抑制絲切蛋白被磷酸化、促進肌動蛋白微絲組裝及加速細胞足體循環周期。作為血管平滑肌細胞的重要病理表征，短周期活躍細胞足體可加速胞外基質代謝效率、破壞血管微觀結構、繼而引發動脈早期粥樣硬化病變。

研究團隊成員之一的港大醫學院生物醫學學院助理教授游承翰博士指出：「是次研究發現確立了血管微觀結構及血管細胞對胞外壓力與基質硬度的感知機制，在動脈粥樣硬化病變過程起了重要作用。」他亦補充：「養成定期運動及均衡飲食習慣固然有效防止或緩和動脈粥樣硬化病變，是次發現的絲切蛋白在此病變的角色，將有機會成為遏止初期動脈粥樣硬化病變的靶點，為未來心血管疾病的治療提供新方向。」

研究團隊

是項研究由港大醫學院生物醫學學院助理教授游承翰博士及其博士研究生薛瀚文先生、馮珍小姐，及瑪麗皇后學院合作伙伴Thomas Iskratsch博士共同完成。研究團隊致力剖析GTP酶的調控機制、磷脂酰肌醇-3-激酶的激活原理及生物力學訊號傳遞等尖端研究項目。

鳴謝

是項研究由香港特別行政區大學教育資助委員會優配研究金（17122019）資助。