显微视频揭示了血小板如何自然形成通畅的血凝块

活化的血小板与丝状伪足。

关于个体凝结血凝块如何收缩的第一个微观视频为生物学家们提供了一种自然凝结自然过程的新视角。

血凝块如何在个体血小板水平上收缩的物理机制的第一个观点为宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的研究人员提供了一种对自然过程的新见解，而自然过程是血液凝结的一部分。细胞与发育生物学教授约翰·韦瑟尔（John W. Weisel）博士领导的一个团队在《自然通讯》中描述了血小板中的特殊蛋白质如何导致血块缩小。

为了了解血块如何收缩，Penn团队使用一种称为共焦光学显微镜的成像技术对血块（血纤蛋白纤维和血小板的网络）进行了成像。凝块收缩的自然过程对于身体有效地阻止出血，减小阻塞性凝块的大小并促进伤口愈合是必不可少的。

他们观察到的血小板驱动的血块收缩的物理机制已经为思考和治疗诸如缺血性中风，深静脉血栓形成和心脏病发作的状况提供了新的思路。在所有这些情况下，血块都应位于不应有的位置，并会阻塞血液流向身体的关键部位。来自Weisel实验室今年早些时候发表的一项研究的证据表明，患有这些疾病的人的血小板在凝块收缩方面效果较差，从而导致凝块更加阻塞。

韦塞尔说：“在正常情况下，血凝块收缩通过形成更好的密封而在防止出血中起着重要作用，因为随着细胞之间的空间被消除，血细胞会紧紧堆积。”“在这项研究中，我们解开并量化了单个血小板中的凝块收缩。”研究小组量化了收缩血小板如何导致血凝块收缩的结构细节，同时伴随着血小板-纤维蛋白网状结构的剧烈变化。

在凝块的缩影中收缩需要通过连续的步骤进行，即称为纤维状伪足的血小板延伸附着在纤维蛋白纤维上并拉动它们。韦瑟尔说：“我们发现活化的血小板使丝状伪足弯曲并缩短了纤维蛋白原纤维，丝状伪足经历了连续的伸展和收缩，好像是用手在绳子上牵拉一样。”

血小板使用的相同基本蛋白质也用于肌肉和其他细胞的运动。与其他细胞移动系统（其中细胞沿纤维迁移或重组细胞外基质）相反，“移交”牵拉会导致附着血小板的纤维缩短和弯曲。研究人员观察到的血凝块收缩机制代表了细胞重塑生物组织的一种新的收缩模式。

有了对血块收缩的更好理解，Weisel及其合作者认为，可以更有效地研究其对预防出血和血栓形成的作用。他们推测测量凝块收缩的方法可用于诊断其对出血或血栓形成的影响，也许将来可能甚至通过治疗干预来调节这些影响。

该研究由美国国立卫生研究院（U01HL116330，HL090774），美国心脏协会（17SDG33680177），沃尔特癌症基金会，喀山联邦大学竞争性增长计划和国家科学基金会（DMR）的科学家发展资助。 1505662）。

共同作者是宾夕法尼亚大学的Oleg V. Kim和Rustem I. Litvinov，以及圣母大学的Mark S. Alber。

出版物：Oleg V. Kim等人，“血小板驱动的血凝块收缩的定量结构力学生物学”，《自然通讯》第8期，文章编号：1274（2017）doi：10.1038 / s41467-017-00885-x