胶原蛋白和弹性蛋白纤维的形状和结构可以增进我们对肺部疾病的理解

深吸一口气。现在呼气。恭喜你!您所做的事情完全是平凡的，却是如此神秘，以至于科学家们仍然不了解这一切。

氧气和二氧化碳如何进入和离开血液是众所周知的，但是科学家们才刚刚开始理解呼吸组织随着每次呼吸的扩张和收缩而发生的变化。他们找到的答案可能有助于确定更好的方法来诊断和治疗肺部疾病，包括与雾化，卷烟和/或空气污染相关的致命疾病。

僵硬的胶原蛋白和弹性的弹力蛋白，组织纤维成排排列在一起，使肺部和呼吸系统的其他部分能够伸展并恢复形状。诸如空气污染之类的环境污染物对这些纤维的损害导致了诸如慢性阻塞性肺病或COPD以及哮喘的疾病。科学家以前曾认为，由于它们的成分，这些纤维支配着气道的力学。

加州大学河滨呼吸中心的合作者发表了新的研究成果，该合作者是机械工程助理教授Mona Eskandari和生物医学科学助理教授Tara Nordgren。和格雷斯奥康奈尔升，机械工程的加州大学伯克利分校的副教授，反而观察到从近侧组织纤维远端气道的形状和形式的不同，影响呼吸弹性。

由埃斯坎达里(Eskandari)领导的研究人员张开了从屠宰场获得的猪肺气道，并观察了组织的应激反应。除了测量组织的生化成分外，他们还进行了详细的显微镜观察。在呼吸道的某些部分，例如气管-将空气从鼻道输送到肺部的“风管”-胶原蛋白和弹性蛋白纤维在较小的气道中呈卷曲的“ Z”形他们是直人。

总的来说，这些实验与说明纤维结构增强的数学模型相关，这是整个支气管树组织行为的第一个预测。

一个令人惊讶的结果引人注目。

Eskandari说：“我们震惊的是没有找到模型和纤维含量之间的确切趋势，而是发现了微观结构形状，这表明力学受形态控制。”“与具有波浪形弹簧和直弹簧相比，前者具有更大的灵活性。我们认为这可以解释为什么我们以前在较小的气道上进行的实验会更坚硬。”

结果表明将数学模型与实际组织结构联系起来的重要性，以便了解肺在健康和疾病中的功能，并暗示纤维形状的改变可能会导致肺部疾病。

研究人员现在正在进行广泛的研究，以测量这些纤维的波纹度。这些发现具有广泛的意义。他们将帮助科学家更好地了解各种肺部疾病，从慢性肺部疾病(如COPD)(美国的主要死亡原因)到与电子烟相关的奇怪的肺部疾病，迄今为止已经影响了近1,500人并杀死了33 。

诺德格伦说：“在雾化过程中以及在其他环境暴露中吸入的化学物质可能对肺造成直接和间接的损害。”这种损害，特别是如果没有适当修复的话，会导致肺部改变，包括改变肺功能的胶原蛋白和弹性蛋白成分。”

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