综述:肌腱病变中机械应力、炎症与血管化的相互作用

【字体: 时间:2025年08月28日 来源:Advanced Science 14.1

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  这篇综述深入探讨了肌腱病变(Tendinopathy)的病理机制,提出机械应力(Mechanical Stress)、炎症(Inflammation)和血管异常(Vascularity)三者形成“肌腱病变循环”(Tendinopathic Loop),通过分子信号通路(如MMPs、VEGF、PIEZO1)相互作用,导致细胞外基质(ECM)降解、代谢重编程(如糖酵解增强)和慢性疼痛。文章整合了细胞、分子及生物力学最新研究,为靶向治疗提供新视角。

  

肌腱病变:机械应力、炎症与血管化的三角关系

摘要

肌腱病变是一种慢性、致残性疾病,以胶原纤维紊乱、血管增生和疼痛为特征。传统观点认为其是退行性疾病,但新证据表明炎症和血管异常在早期阶段起关键作用。本文提出“肌腱病变循环”模型,揭示机械应力、炎症和血管化如何通过分子网络相互驱动疾病进展。

1 引言

肌腱病变的术语从“肌腱炎”(Tendinitis)演变为“肌腱病”(Tendinopathy),反映对炎症角色认知的转变。流行病学显示其发病率持续上升,与社会经济负担密切相关。临床诊断依赖超声和MRI,但组织学显示病变肌腱存在胶原III增多、脂肪浸润等异质性变化。

2 肌腱组织:从静态结构到动态生态系统

2.1 细胞异质性

单细胞测序揭示肌腱中存在至少5种细胞亚群,包括表达硬化蛋白(Scx)的经典肌腱细胞和新型“肌腱巨噬细胞”(Tenophages)。这些细胞通过CX3CL1/CX3CR1轴与免疫系统互动,参与组织监测和修复。

2.2 细胞外基质(ECM)失衡

病变肌腱中,胶原I/III比例倒置,蛋白聚糖(如ACAN、BGN)和基质金属蛋白酶(MMP-2/9)上调,导致基质降解。ECM片段(如VCAN)作为危险信号(DAMPs)激活Toll样受体(TLRs),加剧炎症。

2.3 血管化的双刃剑作用

健康肌腱通过内皮抑素(Endostatin)维持低血管化,而病变中VEGF过表达驱动血管增生。机械负荷和缺氧通过HIF1α上调VEGF,新血管伴随神经长入,与疼痛相关。

3 核心病理机制

3.1 机械应力:从适应到失控

生理负荷通过整合素-FAK通路维持稳态,但过度负荷激活PIEZO1通道,引发钙信号异常和ROS生成。SPARC蛋白缺失会削弱肌腱机械适应性,导致脂质积累和自发撕裂。

3.2 炎症:急性与慢性转换

损伤后,IL-1β和TNF-α促进MMPs释放,而消退介质(如Lipoxin A4)不足导致慢性炎症。系统性炎症(如糖尿病)通过血液因子加剧局部病变。

3.3 血管-神经-代谢轴

VEGF不仅促血管生成,还直接激活肌腱细胞VEGFR,加剧基质破坏。代谢转向糖酵解(Warburg效应)和线粒体功能障碍进一步恶化微环境。

4 新兴概念与治疗靶点

4.1 肌腱内压力

研究发现跟腱静息压力达43.8 mmHg,负荷时超100 mmHg,可能通过缺血和神经压迫参与疼痛。

4.2 代谢干预

AMPK激活剂(如二甲双胍)或抑制乳酸生成可逆转纤维化,而靶向YAP/TAZ通路可能调节机械-代谢耦合。

5 挑战与展望

现有动物模型难以模拟人类疾病复杂性,且血管通透性、淋巴引流等机制亟待验证。联合靶向机械保护(如离心训练)、抗炎(如NSAIDs)和抗血管(如Polidocanol)可能是未来方向。

结语

肌腱病变的“恶性三角”需多靶点干预。理解SPARC、PIEZO1等分子在循环中的作用,将为个体化治疗铺路。

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