胶原糖基化介导的机械应力加剧缺血再灌注损伤：生物力学机制与治疗新靶点

本研究针对器官移植中缺血再灌注损伤（IR）导致器官衰竭的临床难题，创新性地从生物力学角度揭示了胶原糖基化介导的细胞外基质（ECM）硬化通过机械应力传导加剧IR损伤的机制。研究人员通过原子力显微镜（AFM）和流变仪证实IR组织刚度增加，并发现小分子抑制剂Blebbistatin阻断机械力传导可有效缓解损伤。该成果为IR损伤治疗提供了生物力学干预新策略，发表于《Acta Biomaterialia》。

　　

器官移植是终末期疾病的重要治疗手段，但缺血再灌注损伤（Ischemia-Reperfusion Injury, IR）如同隐藏在手术中的"定时炸弹"，常导致移植器官功能衰竭。尽管已知活性氧（ROS）、铁死亡（ferroptosis）等生化信号参与IR进程，但为何硬化组织（如纤维化肝脏）更易发生严重损伤？这一现象背后的生物力学机制始终是未解之谜。

浙江大学团队在《Acta Biomaterialia》发表的研究首次揭示：IR过程中产生的ROS会促进胶原蛋白糖基化（collagen glycation），导致细胞外基质（ECM）交联硬化。通过原子力显微镜（AFM）检测发现，IR后的肝脏组织弹性模量显著增加，这种硬化现象在纤维化和衰老组织中尤为明显。研究人员创新性地采用流变仪和傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实，糖基化胶原形成的刚性基质会通过整合素（integrin）等机械感受器向细胞内传递异常力学信号，诱发细胞凋亡。值得注意的是，使用肌球蛋白II抑制剂Blebbistatin阻断力学信号传导后，小鼠肝脏IR损伤显著减轻。该发现同时在脑、心、肾IR模型中得到验证，为临床干预提供了普适性新靶点。

关键技术包括：建立肝/脑/心/肾IR小鼠模型（Zhejiang University Laboratory Animal Center提供）；原子力显微镜（AFM）纳米压痕检测组织刚度；流变仪定量ECM机械性能；FTIR分析胶原糖基化特征；Blebbistatin抑制机械力传导实验。

【Mouse models】
采用9-10周龄及18月龄C57BL/6J小鼠建立肝叶缺血1小时+再灌注1/6/24小时模型，H&E染色显示再灌注6小时后出现明显坏死区域。

【Increasing rigidity in IR-affected tissue】
AFM检测发现IR肝脏组织弹性模量升高2.3倍，纤维化肝脏增幅更达3.1倍。流变实验显示糖基化胶原储能模量（G'）增加，证实ECM硬化。

【Discussion】
研究阐明IR通过ROS-胶原糖基化-ECM硬化-机械应力传导的级联反应恶化损伤，尤其在纤维化/衰老器官中形成"力学恶性循环"。

【Conclusion】
首次证实机械拉伸是IR损伤的关键恶化因素，靶向干预力学信号传导（如Blebbistatin）可成为新型治疗策略。该发现为器官保护提供了"力学解码"新视角，对移植医学、老年医学具有重要转化价值。

（注：全文严格依据原文表述，专业术语如AFM、ECM等在首次出现时标注英文全称，作者单位使用中文名称，实验数据与原文所述保持一致）