力学生物学信息能够用于研判生理条件下韧带在细胞尺度承受的多种类型作用力

目的生物体组织和器官中的细胞不仅能够感知力,也会对作用力产生物理的和生物的响应,从而影响组织和器官发育、稳态、损伤、再生以及康复。深入认识力在生物体组织发育、稳态、损伤、再生、康复以及功能实现过程中的作用和机制,需要掌握生理条件下组织器官在细胞尺度承受作用力的信息,然而目前对在体组织微观受力的状况知之甚少,关键原因是缺乏适当的研究方法和技术,用于检测生理条件下组织器官在细胞尺度承受的力。本研究的目的是探索能够检测生理条件下组织微观受力的方法。方法以狗指环韧带为研究对象,用激光共聚焦显微镜和组织学方法观测组织局部细胞形态和组织结构,用定量PCR技术和RNA原位杂交检测韧带表面Ⅱ型胶原蛋白、聚集蛋白聚糖和滑蛋白的转录,用免疫组化技术检测上述蛋白在韧带中的分布,分析上述研究获得的信息与韧带受力之间的关系。结果细胞形态、基因转录、蛋白合成以及细胞外基质结构信息适合用于在细胞水平上判别生理条件下韧带承受的多种类型作用力。结论细胞可以作为力感应器,细胞对力的物理和生物响应信息有望用于判定生理条件下组织在细胞尺度的受力状况。