肌腱和韧带损伤发生在连接肌肉和关节的软组织中,是最常见的肌肉骨骼损伤之一,每年影响数百万人。它们会引起很大的疼痛,在某些情况下甚至会导致肢体功能丧失和无法工作。肌腱和肌腱界面的再生能力非常有限,这使得它们的损伤在临床上很难解决。肌腱能感受来自肌肉介导的负荷,然而现有的研究对于外部负荷究竟如何影响生理和病理状态下肌腱的适应机制,知之甚少。2021年2月24日,南京大学医学院附属鼓楼医院蒋青教授团队、西澳大利亚大学郑铭豪教授团队和奥地利帕拉塞尔苏斯医科大学Andreas Traweger教授团队合作,在 Science 子刊 Science Translational Medicine 杂志在线发表了题为:Load-induced regulation of tendonhomeostasis by SPARC, a genetic predisposition factor for tendon and ligamentinjuries 的研究论文。 该研究发现一种蛋白质可以对肌腱和韧带受到的压力做出反应,并对负荷诱导下肌腱稳态有调节作用。研究首次发现了影响肌腱和韧带的遗传因素,这将有助于在未来改善病人的护理,更重要的是可帮助那些从事运动的人,以及如何预防肌腱和韧带受伤。(王韬博士,Andrea Wagner教授, Renate Gehwolf教授和严文津博士为共同第一作者。)
实验证据表明,富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(Secreted Protein Acidic And Cysteine Rich,SPARC)在肌腱的机械生物学中发挥至关重要的作用,是组织发育、成熟及稳态和所必需的蛋白。其与人的基因组成有关,这可以解释为什么有些人更容易发生肌腱和韧带损伤。在临床研究中发现,肩袖撕裂和前交叉韧带断裂的患者中存在SPARC基因的杂合错义突变 (p.Cys130Gln, NM_003118.3),该突变会导致SPARC蛋白结构中卵磷脂样(FS)结构域改变,进一步引起蛋白分泌和I型胶原纤维形成受损。通过进一步动物模型研究发现,出生后早期肌腱负荷导致Sparc纯合突变(Sparc-/-)小鼠的组织萎缩和跟腱止点的成熟受损(图1)。