一种名为HIF1的蛋白质可能是导致髌腱炎（跳跃膝）和网球肘等肌腱损伤性疼痛背后缺失的关键环节。研究人员表明，高水平的HIF1实际上会引发有害变化，使肌腱变得脆弱且易感疼痛。在实验中，关闭这种蛋白质能对肌腱起到保护作用——即使是在承受巨大压力的情况下。
"肌腱本质上就容易过度使用，"苏黎世联邦理工学院及苏黎世巴尔格里斯特大学医院骨科生物力学教授杰斯·斯内德克解释道。"它们必须承受强大的负荷，我们肌肉的所有力量都集中在相对较薄的肌腱上，这些肌腱将这些力量转化为我们骨骼的运动。"
医生将这些疾病称为肌腱病。它们是骨科专家治疗的最常见问题之一，但有效疗法仍然有限。物理治疗可以缓解症状，但在许多严重病例中，改善效果甚微。因此，研究人员一直在寻求更清晰地理解肌腱疾病的真正驱动因素，以期开发更好的治疗方法。
HIF1蛋白被确定为分子病因
由斯内德克和苏黎世联邦理工学院运动与健康教授卡特里恩·德博克领导的研究团队现已解开这一难题的关键部分。他们发现一种名为HIF1的蛋白质是肌腱疾病的核心驱动因素。HIF1的一部分作为转录因子，调控细胞内特定基因的活性。
此前研究发现受损肌腱中HIF1水平升高，但科学家尚不清楚该蛋白仅是疾病相关标志还是直接致病因子。通过小鼠实验和人体肌腱组织研究，该团队证明HIF1不仅在疾病过程中存在，还会主动触发疾病。
实验显示与肌腱损伤的直接关联
在小鼠研究中，研究人员要么让HIF1持续激活，要么完全关闭它。HIF1持续激活的小鼠即使没有过度负荷也会患上肌腱疾病。相反，肌腱组织中HIF1失活的小鼠即使肌腱超负荷也不会发展出肌腱疾病。
该团队还研究了在医院肌腱手术中收集的人体肌腱细胞。在小鼠和人体组织样本中，HIF1水平升高导致肌腱出现有害的结构变化。具体而言，在赋予肌腱强度和结构的胶原纤维内形成了更多交联。
"这使得肌腱更脆，损害其机械功能，"德博克和斯内德克课题组的博士生、该研究第一作者格蕾塔·莫斯基尼解释道。研究人员还观察到血管和神经向肌腱组织的生长增加。"这可能是肌腱病常见疼痛的解释，"莫斯基尼说。
早期治疗为何重要
"我们的研究不仅为疾病发展机制提供了新见解，还表明及早治疗肌腱问题至关重要，"斯内德克说。他特别强调年轻运动员，因为他们常患肌腱病，且此时病情可能尚可控制。
然而，随着时间的推移，与HIF1相关的损伤会累积并最终成为永久性损伤。"然而，HIF1在肌腱组织中造成的损害会随时间累积并变得不可逆转。此时物理治疗已无效，目前唯一的治疗手段是手术切除病变肌腱。"
寻找靶向肌腱疗法
既然HIF1已被确认为肌腱疾病的分子驱动因素，一个显而易见的问题随之而来：能否开发药物阻断HIF1，从而预防或逆转肌腱病？
据德博克称，答案很复杂。HIF1通过感知低氧水平并触发正常的适应性反应，在全身发挥重要作用。"在全身关闭HIF1可能会导致副作用，"她说。
一种可能性是找到仅在肌腱组织中特异性降低HIF1活性的方法。然而，德博克认为，更有前景的策略可能是更详细地研究HIF1相关的生物过程。通过识别受HIF1影响或调控的其他分子，研究人员或许能发现更安全、更精准的肌腱病治疗靶点。这一探索目前正在进行中。