对于研究人员来说，理解主动脉心脏瓣膜疾病的路径充满了各种线索。
慢性高血压是风险因素之一，炎症也是。此外还有脂蛋白(a)[也称为Lp(a)]，这是一种在血液中循环的粘性胆固醇携带颗粒。
伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute, WPI)生物医学工程系教授Kristen Billiar将尝试确定这些风险因素如何导致疾病，作为美国心脏协会(American Heart Association)资助的1500万美元多中心倡议的一部分，该倡议专注于心脏瓣膜疾病的早期检测和预防。
Billiar获得了1,278,213美元的四年期项目资金，旨在确定循环Lp(a)、主动脉瓣中的生物力学力量与钙化性主动脉瓣膜疾病(CAVD)发展之间的联系。CAVD是最常见的心脏瓣膜疾病，据估计在2019年导致美国248,256人死亡。该疾病使心脏跳动时血液流经的薄而柔软的瓣膜组织增厚、钙化并变窄。
Billiar的项目是匹兹堡大学主动脉瓣疾病预测与综合研究中心进行的三个项目之一。匹兹堡大学医学副教授Cynthia St. Hilaire是该中心主任，还将与Creighton大学的合作者共同领导一个项目。第三个团队将由匹兹堡大学医学助理教授Satoshi Okawa领导。这三个团队将共同专注于主动脉瓣狭窄的早期检测、疾病进展和治疗，这是一种使富含氧气的血液流向身体的心脏瓣膜狭窄疾病。
Billiar表示："WPI的项目将专注于生物力学，但我们还将与其他机构的研究人员合作，他们专注于细胞生物学并使用人工智能(AI)来分析遗传风险因素。目标是确定治疗心脏瓣膜疾病的潜在疗法的目标。"
"将我的工作与其他研究人员的工作结合起来，有可能在我们对心脏瓣膜疾病的理解上取得重大进展，并为新的治疗方法奠定基础。"
— Kristen Billiar，生物医学工程系教授
高水平的Lp(a)（一种遗传性疾病）似乎在主动脉瓣硬化中起作用。然而，并非所有Lp(a)水平高的人都会发展成瓣膜疾病，这表明炎症和异常力学等其他因素可能使瓣膜易患疾病。
Billiar将专注于研究紊乱的血流和瓣膜组织的拉伸是否会使心脏瓣膜细胞对循环的Lp(a)和炎症敏感，导致钙化。他和他的实验室研究人员将使用"芯片上瓣膜"技术进行实验——将人类瓣膜细胞播种到可拉伸并暴露于扰动流体流动的柔性凝胶上。
WPI的本科生和研究生将参与这项研究。本科生将有机会担任实验室助理并完成顶点项目，这是所有WPI学生毕业必须完成的项目。
Billiar的研究集中在力学生物学领域，涉及理解机械力如何调节结缔组织中的健康和疾病。他曾获得美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的资助，研究拉伸和血流如何抑制或促进心血管细胞在组织工程心脏瓣膜中的定植和生长。他还获得了美国心脏协会的资助，研究细胞死亡如何导致导致主动脉瓣膜衰竭的钙沉积。
Billiar表示："这个新项目建立在多年研究和开发能够揭示机械力在疾病中作用的工具的基础上。将我的工作与其他研究人员的工作结合起来，有可能在我们对心脏瓣膜疾病的理解上取得重大进展，并为新的治疗方法奠定基础。"
为了研究机械力对心脏瓣膜细胞的影响，研究人员在Kristen Billiar的实验室中将心脏瓣膜细胞播种到一种凝胶上，该凝胶受到泵推动的流体力量的作用。
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