細胞外マトリックスフィブロネクチンは、局所的な血管拡張と骨格筋収縮を機械的に結合する

運動中、組織の局所メカニズムにより、細動脈が急速に拡張して組織への血流を増加させて、収縮筋の代謝要求を満たします。数十年の研究にもかかわらず、血流制御のこの重要な側面の根底にあるメカニズムは、まだ明らかではありません。現在、結合組織マトリックスのフィブロネクチンフィブリルが、骨格筋から局所血管に収縮して血流を増加させるというシグナルを伝導する新しいメカニズムを報告します。吸生顕微鏡検査を使用して、骨格筋収縮に応じた局所的な血管拡張が、フィブロネクチンの最初のIIIリピート（FNIII-1）のマトリック形成部位を認識する抗体によって特異的に阻害されることを示します。骨格筋収縮がない場合、in situでクレマスター筋肉細動脈にfniii-1含有フィブロネクチン断片を直接塗布すると、酸化酸化物によって媒介され、潜在的、ヘパリン結合シーケンスを必要とする迅速で特異的、可逆的な局所拡張が引き起こされました。fniii-1の。さらに、機能ブロッキングFNIII-1ペプチドのクレマスター筋肉細動脈への適用は、迅速に直径を迅速に減少させ、フィブロネクチンのマトリック形成部位も安静時の血管緊張に寄与していることを示しています。静脈内投与されたAlexa Fluor 488標識フィブロネクチンは、無傷のクレマスター筋の細胞外マトリックスの細長い枝分かれしたフィブリルに急速に組み立てられ、血管に隣接する領域でのフィブロネクチンの活性化重合を示しました。一緒に、これらのデータは、成体結合組織のフィブロネクチンフィブリル内のマトリック陰性のヘパリン結合部位が、血管反応と血管緊張の両方を調節する上で動的な役割を果たすという最初の証拠を提供します。

During exercise, local mechanisms in tissues cause arterioles to rapidly dilate to increase blood flow to tissues to meet the metabolic demands of contracting muscle. Despite decades of study, the mechanisms underlying this important aspect of blood flow control are still far from clear. We now report a novel mechanism wherein fibronectin fibrils in connective tissue matrices transduce signals from contracting skeletal muscle to local blood vessels to increase blood flow. Using intravital microscopy, we show that local vasodilation in response to skeletal muscle contraction is specifically inhibited by an antibody that recognizes the matricryptic site in the first type III repeat of fibronectin (FNIII-1). In the absence of skeletal muscle contraction, direct application of FNIII-1-containing fibronectin fragments to cremaster muscle arterioles in situ, triggered a rapid, specific, and reversible local dilation that was mediated by nitric oxide and required the cryptic, heparin-binding sequence of FNIII-1. Furthermore, application of function-blocking FNIII-1 peptides to cremaster muscle arterioles rapidly and specifically decreased their diameter, indicating that the matricryptic site of fibronectin also contributes to resting vascular tone. Alexa fluor 488-labeled fibronectin, administered intravenously, was rapidly assembled into elongated, branching fibrils in the extracellular matrix of intact cremaster muscle, demonstrating active polymerization of fibronectin in areas adjacent to blood vessels. Together, these data provide the first evidence that a matricryptic, heparin-binding site within fibronectin fibrils of adult connective tissue plays a dynamic role in regulating both vascular responses and vascular tone.