當(dāng)心臟病發(fā)作時(shí)，冠狀動(dòng)脈會(huì)被阻塞，切斷血液和氧氣流向心臟的那部分。周圍的心肌可能受到一定程度的損害，這取決于阻塞區(qū)域的大小和發(fā)作與治療之間的時(shí)間�；謴�(fù)后，心肌開(kāi)始愈合，像皮膚傷口一樣，可能會(huì)形成疤痕。疤痕的大小和位置可能會(huì)有很大的變化，并且有可能出現(xiàn)額外的并發(fā)癥甚至死亡。

雖然心臟疤痕存在潛在的問(wèn)題，但人們對(duì)心臟病發(fā)作后調(diào)節(jié)心臟瘢痕大小的因素知之甚少。了解和證明這些因素在疤痕形成過(guò)程中所起的作用，可能會(huì)產(chǎn)生新的醫(yī)療方法。

膠原蛋白是人體中最豐富的蛋白質(zhì)，存在于骨骼、肌腱、肌肉中，皮膚和各種內(nèi)臟。它提供結(jié)構(gòu)和力量，并將身體固定在一起。它也是疤痕組織的一種成分，可以在全身不同的地方形成。

在一個(gè)健康的心臟內(nèi)，有不同類型的膠原蛋白， V型膠原含量較少。然而，該小組觀察到在心臟損傷疤痕中卻存在大量的V型膠原。先前對(duì)動(dòng)物的獨(dú)立研究顯示，基因突變 V型膠原的產(chǎn)生，顯示心臟疤痕組織增多。這些觀察結(jié)果可能與瘢痕形成有關(guān)。

該小組準(zhǔn)備了完全缺乏V型膠原的小鼠，并對(duì)其進(jìn)行了幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，以測(cè)試V型膠原的作用。他們的發(fā)現(xiàn)表明，在心臟損傷相當(dāng)于心臟病發(fā)作時(shí)，與正常對(duì)照組小鼠相比，缺乏V型膠原的小鼠的遺傳活性有利于形成更大和更不規(guī)則的心臟疤痕。與正常小鼠瘢痕組織中表現(xiàn)出不同的膠原纖維和膠原纖維形成的力學(xué)特性不同。在心臟損傷后的正常愈合過(guò)程中，心臟成纖維細(xì)胞對(duì)心臟疤痕施加壓力并使其收縮。

研究小組假設(shè)，由于沒(méi)有V型膠原的心臟疤痕組織更大、更硬、結(jié)構(gòu)不規(guī)則，其成纖維細(xì)胞施加的力也會(huì)更小。

為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，研究小組制作了兩種不同的支架材料：膠原水凝膠和正�；騐型膠原缺乏小鼠的心臟損傷成纖維細(xì)胞混合而成。然后將支架固定在兩個(gè)硅基樁上，觀察成纖維細(xì)胞收縮導(dǎo)致的樁體位移。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常成纖維細(xì)胞相比，缺乏V型膠原的成纖維細(xì)胞的樁柱位移明顯減少，從而證實(shí)了他們的假設(shè)，并為無(wú)V型膠原形成更大的瘢痕提供了證據(jù)。

“通過(guò)能夠制造和表征微組織，我們可以測(cè)量心臟組織的機(jī)械力。類似的方法也可以個(gè)性化地用于人體研究，”首席研究員Samad Ahadian博士說(shuō)�！坝捎赩型膠原的表達(dá)在個(gè)體間存在差異，闡明V型膠原在瘢痕形成過(guò)程中的反饋機(jī)制和相互作用，對(duì)于患有與心臟損傷疤痕相關(guān)的各種心臟疾病的心臟病患者可能具有深遠(yuǎn)的意義。

這些知識(shí)除了減輕心臟病之外，可能還有更廣泛的影響。Ehlers-Danlos綜合征患者的基因突變導(dǎo)致缺乏V型膠原，并且他們的關(guān)節(jié)、皮膚和其他組織的結(jié)締組織也出現(xiàn)異常。他們還表現(xiàn)出不正常的傷口愈合和疤痕的擴(kuò)大。實(shí)驗(yàn)表明，由于缺乏V型膠原的產(chǎn)生，這種綜合征患者的成纖維細(xì)胞增加了一種稱為整合素的蛋白質(zhì)的表達(dá)；這些人可能從整合素信號(hào)抑制劑的治療中獲益。

“了解控制組織行為的生物學(xué)機(jī)制對(duì)于開(kāi)發(fā)個(gè)性化治療至關(guān)重要�！盞hademhosseini說(shuō)。“這項(xiàng)工作證明了基質(zhì)分子在心臟組織再生和瘢痕形成中的重要性。因此，對(duì)于開(kāi)發(fā)誘導(dǎo)組織愈合的方法具有重要意義�！�