肝脏再生的跨尺度多模态力学调控

目的肝脏具有很强的再生能力,肝组织力学微环境的变化是调控肝脏损伤与再生的重要因素,其调控机制目前尚不清楚。肝血窦是肝脏微循环的基本单元,具有独特的细胞组成、结构和生理力学特征。本文通过体内与体外研究相结合,实现跨尺度、多模态力学调控,探索肝血窦的流体剪切、周向拉伸和基质硬度对肝系细胞表型和功能的影响。方法采用小鼠肝脏灌注、部分肝切除、肝纤维化模型等在体实验方法,微流控芯片、细胞周期性拉伸、硬度可调的聚丙烯酰胺水凝胶等体外生物力学方法,及原代细胞表型、功能和信号转导等离体检测手段。结果针对流体剪切对肝再生的促进作用,发现剪切应力可通过β1整合素激活FAK,抑制Hippo通路,促进YAP激活细胞周期蛋白的表达,上调肝细胞增殖潜能。针对力学拉伸对肝再生的促进作用,发现力学拉伸可通过β1整合素诱导肝血窦内皮细胞(LSEC)内F-actin重组和YAP的核转位,上调HB-EGF的表达,继而通过旁分泌促进肝细胞增殖。针对基质硬度对LSEC去分化的调控作用,发现硬基底可通过FAK-p38通路促进LSEC去分化,为肝纤维化治疗提供了新的治疗靶点。结论研究结果可为深入理解多模态力学因素在肝脏损伤与修复中的作用提供基础,为肝纤维化等疾病的防治提供新思路。

基质硬度通过黏附蛋白调节胚胎干细胞的力学感知和分化命运

目的力学响应是理解基质硬度调节胚胎干细胞(ESCs)肝向分化的关键因素,研究分化初始阶段干细胞通过细胞黏附感知和力学信号传递尤为重要。本研究聚焦于不同硬度的基质条件细胞-细胞和细胞基质黏附对ESCs向定型内胚层(DE)分化的协同调控,并探究了细胞黏附蛋白和关键力信号转导通路。方法使用聚丙烯酰胺水凝胶制备3种不同硬度的基质,建立基于不同硬度的基质条件ESCs(H1细胞系)原位定向分化实验体系。利用牵引力显微镜、组学分析、Ch IPseq、q PCR、免疫荧光及Simple WES等方法,阐明不同硬度基质条件下ESCs向DE细胞分化的力学-生物耦合规律和机理。结果基质硬度是决定ESCs分化命运的关键。较硬基质上,ESCs的分化启动较快,DE细胞标志物表达随分化进度增加,其表达水平与基质硬度呈正相关;较高硬度促进了ESCs在克隆边缘的分化,位于克隆边缘的细胞比位于克隆内部的细胞高表达DE细胞标志物。不同硬度的基质上ESCs向DE细胞分化时,负责细胞-基质黏附的β1 integrin表达增加而细胞间E-cadherin表达减少,且呈现硬度依赖性。激活E-cadherin或阻断β1 integrin均可减少YAP入核使细胞的分化能力降低。结论基质硬度能够影响干细胞分化命运,硬基底更利于ESCs的DE向分化,该过程涉及细胞-细胞间及细胞-基质间黏附蛋白的相互作用进而调节胞内YAP的核移位。

黏着斑激酶FAK的结构-功能关系模拟

目的承接细胞膜以及胞内细胞骨架连接的黏附斑激酶(FAK)是细胞感知、转导外界力学信号的重要分子体系,主要含有FERM、Kinase、Linker2、FAT等结构域,具有酶与支架双重功能,其功能的发挥依赖于外力作用下自身构象的调整。但是由于目前尚无FAK全分子微观结构,其不同结构域之间的互作特征及其力学因素调控下的微观结构动力学尚不清楚。方法结合基于AI的蛋白结构预测方法与平衡分子动力学模拟方法,考察了FAK全分子结构特征;采用力致分子动力学进行恒力或恒速条件下FAK去折叠模拟,考察其力致去折叠过程。重点通过不同结构域之间的互作及其力致去折叠特征阐释其结构-功能关系。结果无外力作用下:由于Linker2结构域自身的柔性,导致其C端的FAT结构域可以与其N端的FERM结构域相互作用,进而调控FERM与Kinase结构域之间的相互作用,提示外力对其酶功能的调控。有外力作用下:FAT与Linker2结构域最先去折叠,其去折叠行为暴露了FERM-Kinase结构域,使其更好发挥酶功能。另外,FAK全分子中FAT结构域的力致去折叠与单独FAT去折叠路径一致,而且FAT局部去折叠有利于其与paxillin的结合。提示外力对其支架功能的调控。结论本研究采用模拟方法预测了外力调控FAK功能的微观结构动力学特征,为深入阐释FAK的生物学功能提供基础。

加载率对可逆型DNA力学探针阈值的调控

目的活细胞在体分子之间或者分子内部力的定量测量是阐释其力学生物学规律的基础。目前具有可控几何形状的、特定阈值范围的DNA纳米结构力学探针是胞外受体-配体相互作用力在体测量的理想手段。但是,由于细胞铺展、迁移等生物学行为导致的加载环境变化,DNA力学探针是否以及如何受到加载率等因素调控尚不清楚。方法本工作以一种生物素化的,具有4.2、12与19 p N 3种不同力学阈值的,可逆型DNA力学探针为对象,采用单分子原子力显微镜技术,通过设定不同回拉速率(100~1000 nm/s),定量考察不同加载率下力学探针的阈值分布以及生物素-链霉亲和素相互作用力的变化。结果通过空白对照、生物素阻断以及阳性条件下黏附概率的显著性差异,确定了实验体系的可行性与可靠性。实验测量获得的3种探针力学阈值分布与其标定值相当。随着回拉速率的增加,3种DNA力学探针阈值分布无明显变化,而生物素-链霉亲和素之间的相互作用则随着回拉速率逐渐增加。结论本工作表明加载率对可逆型DNA力学探针与受体-配体相互作用的不同调控作用,为深入理解其作用机制提供基础数据。

纳米孔技术研究蛋白质构象动力学

目的蛋白质在履行生命功能时会形成多种构象态。检测和分析蛋白质的构象和变构对于阐明蛋白质结构和功能的关系至关重要。纳米孔技术具有水环境检测、高时空分辨率、无标记和高通量等优势,在蛋白质检测中具有巨大潜力。本研究将利用纳米孔传感技术探索αXβ2整合素的不同构象态和变构过程。方法利用分子动力学(MD)模拟建立了纳米孔传感系统,以检测αXβ2的不同构象态。此外,基于拉伸分子动力学(SMD)模拟建立了纳米孔传感和原子力探针拉伸联用的方法,调控并探测了蛋白质的变构过程,并基于自由能分析了纳米孔空间约束对变构模式的影响。结果成功解耦了αXβ2的构象和取向对纳米孔离子电流的调制,估计了3种构象态的近似椭球形貌。利用椭球体积和形状特征区分了不同的构象态。此外,分析了纳米孔内的电导率的分布,厘清了孔壁和蛋白质对电导率的影响规律。进一步,建立了一种基于电、力耦合传感的新方法,以探测纳米孔中蛋白质的构象动力学,并通过新型SMD-椭球近似方法实时解析了中间态构象的结构特征。结果表明,纳米孔约束增加了αXβ2构象伸展所需克服的能垒。结论本研究通过对离子电流和蛋白质变构的综合分析,提升了纳米孔技术用于蛋白质构象和变构的检测能力。

骨髓间充质干细胞分化过程中整合素配体张力的阈值和调节

目的整合素介导的力学转导已被证明可以调节干细胞命运决定,但在定向诱导分化方案中,整合素张力的具体影响仍知之甚少。了解整合素张力的大小如何影响MSC分化,可以为优化培养条件,实现高效和有针对性的分化方案提供参考。方法采用基于DNA的可逆剪切张力探针(reversible shearing DNA-based tension probe,RSDTP)定量研究整合素张力在骨向和软骨向培养基诱导条件下对MSC定向诱导分化的影响。利用Si-RNA干扰、q PCR、免疫荧光及免疫印迹等方法,阐明分子力和生化信号通路在指导MSC命运决定中的协同作用机制。结果检测骨向分化的RSDTPs在45 p N时显示较高的信号,而其他探针没有显示出骨向和软骨向分化的差异,表明45 p N整合素张力在骨向分化中扮演着特定的角色,这一力阈值可能对骨向信号通路的激活和黏附斑的形成至关重要。相应的,骨向分化的MSCs呈现向心方向的黏附斑排列,用cyto D破坏细胞骨架或si RNA干扰lamin A降低了RUNX2的表达;而软骨向分化的MSCs的黏附斑呈现周向排列,cyto D处理和lamin A干扰都增加了SOX9表达。结论分子张力和定向诱导培养基的协同作用对MSCs的分化产生重要影响。骨向和软骨向诱导培养基以及细胞骨架蛋白在间充质干细胞的分化和力传递过程中起着重要的调节作用。

旋转培养通过YAP核转位调节HepaRG来源肝脏类器官的形成

目的肝脏是人体碳水化合物和脂质代谢、解毒和蛋白质合成的主要枢纽,太空微重力环境可以造成肝脏生理力学环境变化,影响肝脏组织形态、细胞的增殖分化,甚至导致肝脏功能异常,但其影响机制尚不完全清楚。肝脏类器官是肝脏生理、病理研究的有效体外模型,结合地面旋转培养装置可研究微重力条件对肝脏类器官构建的影响。方法使用自行研制的扁平腔室旋转培养系统(RFC)研究地面旋转条件对肝祖细胞(Hepa RG细胞系)来源肝脏类器官构建的影响。将Hepa RG与基质胶混匀后接种到RFC培养腔室中,以10 r/min的速度培养7天,同时以静止腔室培养的肝脏类器官作为对照。使用免疫荧光、q PCR、组学分析等方法阐明地面旋转条件对肝脏类器官构建的力学-生物耦合规律和机理。结果旋转组中肝脏类器官较对照组生长速度更快,形成的类器官投影面积更大。RNA-seq结果表明旋转组中肝脏类器官干性标志物(如SOX9和CD44)表达增加,该结果与q PCR和Simple western检测结果一致。旋转组中细胞表面整合素α6β4表达上升,由此介导YAP表达与核转位增强。使用维替泊芬(VP)抑制YAP核转位不利于肝类器官的干性维持。结论旋转培养可促进肝脏类器官的生长;通过促进细胞表面整合素α6β4表达增强YAP表达和核转位进而增强Hepa RG细胞来源肝脏类器官的多潜能性。

力致粘着斑激酶FAT结构域去折叠的分子模拟

目的黏着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)依赖其激酶和支架功能的协同作用介导细胞迁移、分化等生物学过程,而其C端的FAT(Focal Adhesion Targeting Domain)结构域是FAK支架功能的载体,直接参与和Src、Paxillin、Talin等蛋白的结合。作为调控细胞感知外界力学微环境的重要分子体系,力学因素如何调控FAK自身结构,尤其是FAT结构域,进而调控其功能尚不清楚。方法首先利用平衡分子动力学进行FAT平衡模拟,评估其结构稳定性;接着采用力致分子动力学进行FAT去折叠模拟,考察其力致去折叠过程;最后采用分子对接方法,考察不同去折叠构象态与配体Paxillin的结合能力,分析外力对FAT-Paxillin相互作用的调控。结果FAT结构域在受力去折叠过程中出现3个典型结构,伸长量分别在5、13、23 nm左右,并且发现其N端和H4螺旋之间两对盐桥(D922-R1042和D1039-R919)的破坏是FAT开始发生去折叠的关键。进一步通过比较未发生去折叠以及三个典型去折叠中间态分别与Paxillin的LD2和LD4结构域对接的结合自由能,发现第一态具有最强的结合能力,提示力对FAT-Paxillin相互作用的调控作用。结论本工作从微观结构动力学角度考察了FAT结构域的结构-功能关系,为深入阐释FAK的生物学功能提供基础。

基于肝脏器官芯片研究拉伸与剪切协同调控肝脏再生的机制

目的冲肝脏极强的再生能力是其维持功能稳态的重要基础,而肝血窦内皮细胞通过旁分泌的方式在肝脏再生的过程中起着关键调控作用。肝血窦内力学微环境是调控肝脏再生的重要因素,然而血流改变引起的两种力学变化:机械拉伸与流体剪切,如何协同调控肝血窦内皮细胞的分泌功能从而促进肝脏再生的机制,目前尚不明确。方法本文采用器官芯片技术,在微流控芯片内实现三维管状的肝血窦内皮层与肝细胞单层共培养,并对肝血窦内皮细胞及肝细胞进行结构及功能的生物学表征。结合硬度可调的胶原胶与压力驱动的高精度流体操控系统,分别从流体剪切力和机械拉伸等方面对肝脏器官芯片进行力学表征。结果分子标志物、胞间连接和肝脏特异性分泌证明原代肝血窦内皮细胞和肝细胞在肝再生芯片中形成三维血管结构,并维持屏障作用和糖原合成等生理功能。原子力显微镜、粒子示踪技术和实时追踪等技术,证明肝再生芯片实现了拉伸与剪切的单独与协同加载。经过不同模态的力学加载后,细胞骨架响应有所差异,且通过RNA测序检测肝再生相关因子表达的变化。结论本文创新性地构建了三维结构、细胞组成和力学微环境高度还原的肝再生芯片,助力阐释肝脏再生过程的力学调控机制,为促进肝脏再生提供新思路、新视角。

力学因素调控肝血窦内皮细胞去窗孔化的生物力学机制

目的肝血窦内皮细胞(liver sinusoidal endothelial cells,LSEC)是肝内特化的内皮细胞,其独特的窗孔结构是肝脏稳态维持的必要条件。LSEC去窗孔化是促进肝纤维化发展的重要因素,而基质硬度和膜张力等力学因素能否直接调控LSEC去窗孔化目前尚不清楚。方法构建小鼠肝纤维化模型及硬度可调的水凝胶,并采用原子力显微镜量化窗孔的数量和大小,分析基质硬度调控LSEC去窗孔化的力学转导机制;通过改变溶液渗透压调节细胞膜张力,使用Flipper-TR探针量化膜张力的变化,并利用超分辨成像观测活细胞窗孔动态变化,探究膜张力对窗孔形成的调控作用。结果随着基质硬度的增加,LSEC窗孔的数量显著下降。硬基底可促进FAK、p38及下游信号分子的磷酸化,诱导F-actin骨架重组,促进LSEC去窗孔化。随肝纤维化的发展,LSEC窗孔减少,而抑制FAK或p38可促进肝纤维化早期LSEC的窗孔恢复。高渗或抑制F-actin聚合可使LSEC的细胞膜张力减小,窗孔数量增加。结论基质硬度可通过FAK、p38调控LSEC的骨架重组及去窗孔化,而膜张力的减小可促进LSCE窗孔形成。以上研究为肝纤维化的早期治疗提供了新靶点和新思路。

细胞-细胞间作用力调控肝脏类器官的构筑与功能

目的肝脏类器官是一种干细胞来源经自组织形成的三维细胞结构,可在体外重现肝脏的发生过程、模拟肝脏的组织结构、生理功能及病理状态,具有重要的基础意义和广阔的应用前景。目前尚不清楚在肝脏类器官形成过程中干细胞在相同的生化条件下可分化为不同种类终末细胞的原因,推测在类器官形成过程中细胞间作用力分布不均匀可能导致干细胞命运的不同。本研究旨在探讨细胞-细胞间作用力调节肝脏类器官结构和功能的生物力学机制。方法将人肝祖细胞(Hepa RG细胞系)包埋在基质胶中进行特定阶段诱导分化获得肝脏类器官。通过免疫荧光检测肝细胞和胆管细胞标志物的表达以确定它们在肝类器官中的分布,并构建DNA分子力学探针用于细胞间作用力大小和分布的原位观察。结果Hepa RG来源肝脏类器官经生长分化后可检测到肝细胞标志物ALB和CK18及胆管细胞标志物CK19的表达增加,干细胞标志物SOX9表达减少。CK18分布在肝类器官内部而CK19分布在边缘位置。使用3种类型的细胞间作用力探针(4.7、9.8和16.3 p N)检测类器官内部的细胞间力,发现类器官核心区域的细胞间力显著高于边缘区域。结论肝脏类器官形成过程中,肝祖细胞向肝细胞与胆管细胞的双向分化能力与细胞间力大小不同有关,较强的胞间力更有利于向肝细胞分化。

中性粒细胞曳尾结构形成的力学-生物学耦合机制

目的中性粒细胞(PMN)迁移过程中留下富含整合素和细胞因子的曳尾结构(trail),进而重塑局部组织微环境,调节机体的适应性免疫应答;然而,PMN的曳尾结构形成的机制尚不清楚。本文从力学免疫学的角度,探究PMNs在管腔内迁移过程中曳尾形成规律及基底调控机制,并考察了曳尾对树突状细胞募集和免疫功能的调控。方法通过荧光抗体对PMN的标志性分子Ly6G进行标记,体外监测PMN在爬行过程中曳尾的形成,利用免疫荧光技术表征曳尾形貌及其黏附分子及骨架相关蛋白的含量和分布;采用微流道和不同黏附性表面,考察了流体剪切和黏附对曳尾生成的影响。结果研究发现,曳尾是PMNs在迁移过程中留下的富含整合素的膜性囊泡结构,含有大量细胞因子但是并不包含细胞骨架连接蛋白。曳尾的形成依赖于细胞与基底之间的二维相互作用,通过差异化调控beta2整合素CD11a和CD11b的分布和表达介导了曳尾的形成;流体剪切和基底黏附性差异可以影响曳尾生成。DCs能够通过其表面的CD54与曳尾上的beta2整合素发生受体-配体相互作用,并引起自身释放更多的趋化因子,影响DCs的表型并调控DCs启动CD8^(+)T细胞为主的适应性免疫应答。结论中性粒细胞曳尾的生成可能是控制炎症的新策略,可为未来靶向性调控中性粒细胞迁移和功能提供新思路。

流体剪切应力对肝细胞分区的调控作用

目的肝细胞的空间异质性和代谢是肝脏有序执行其生理功能的基础,肝小叶内沿汇管区向中央静脉区方向可将肝细胞分为三区:一区主要参与糖异生、蛋白合成,二区负责铁调素的分泌,而三区执行糖酵解、脂肪生成等功能。间隙流剪切应力是调控肝细胞增殖和代谢的重要因素,其是否参与了肝细胞分区的形成,目前尚不清楚。方法采用两步胶原酶灌流方法提取原代小鼠肝细胞,通过微流控芯片施加不同大小的剪切应力,检测分区标志物和代谢功能的变化,分析流体剪切应力对肝细胞分区的调控作用。结果发现低剪切应力(0.005~0.05 dyn/cm^(2))可促进一区标志物E-钙黏素的表达,增加白蛋白分泌和糖原合成,同时上调葡萄糖-6-磷酸酶、氨甲酰磷酸合成酶1等糖异生、尿素生成关键酶的表达;而高剪切应力(0.5~5 dyn/cm^(2))可上调脂肪生成相关基因的表达,促进脂滴堆积,同时增加细胞色素P450酶、己糖激酶等药物代谢和糖酵解关键酶的表达。结论肝细胞分区受到剪切应力的调控,低剪切应力可促进肝细胞一区功能的执行,高剪切有利于肝细胞三区功能的执行。

基于(类)器官芯片研究肝脏疾病的力学调控机制

目的肝脏是人体的重要器官,具有合成、代谢、免疫等多种功能,其结构、细胞组成及力学微环境复杂。现有的肝脏体外模型,如二维培养和类器官,在复现多细胞组成、三维组织结构和力学微环境方面仍有诸多不足,限制了肝脏疾病的发病机理研究和治疗手段研发。方法为了解决目前体外模型难以复现多细胞、多组织界面的问题,本研究将器官芯片技术和类器官相结合:构建了复现肝血窦和狄氏间隙结构、整合了4种肝系细胞的肝血窦芯片;在天然基质材料中构建了三维管状的胆管芯片,并结合胆管类器官,发展了人源血管化胆管类器官芯片。结果三维肝血窦芯片高度还原了肝血窦几何结构、细胞组成和流体剪切力学微环境,揭示了多细胞互作和血流剪切调控肝脏功能稳态和免疫应答的新机制,并应用肝再生中力学调控机制的研究;胆管芯片高度还原了胆管的三维结构以及生理功能,阐释了流动剪切下胆管的损伤及保护机制;人源血管化胆管类器官芯片高度还原了三维组织界面、流体剪切与免疫响应,帮助阐释了胆汁淤积性肝病的发病机理。结论通过构建上述多种结构与力学可控的肝脏器官芯片,可在体外高度还原肝脏生理微环境,为深入认识力学因素影响肝脏生理病理功能的调控机制、寻找肝脏疾病的治疗新思路提供基础。

基于血管结构的原位肝小叶全域血流动力学解析

目的特定组织、器官的复杂血管网络与血流动力学决定其生物学功能,但其原位、全域特征解析面临挑战。肝脏功能稳态维持与肝脏基本单元肝小叶的血管结构及血流动力学特征息息相关。虽然肝小叶局部结构与血液动力学特征已有报道,但原位肝小叶全域血流动力学特征仍不清楚。方法结合组织透明化、共聚焦成像和血管三维重建,表征小鼠原位肝小叶血管结构;结合微观粒子追踪测速(μ-PTV)和图论模型,定量分析肝小叶流速分布。为精准表征全域血管结构和血流动力学特征,将肝小叶沿门静脉(PV)到中央静脉(CV)等分为10个区,沿厚度方向将肝小叶分为3~6层,每层20~25μm。结果结构方面:肝小叶中间区域肝血窦直径,长度,分叉角度和直线度均小于PV和CV周围区域,该趋势沿厚度方向相似;流场方面:μ-PTV测得的速度特征在PV-CV方向上与结构相反,沿厚度方向逐渐增加。为弥补μ-PTV的稀疏限制,进一步基于肝小叶血管网络,借鉴图论模型,实现了肝小叶全域流速及压力分布的表征,模拟和实验数据一致。结论本工作通过实验与模拟相结合,实现了原位、全域肝小叶结构及血流动力学表征,不仅为阐明肝小叶血流动力学特征提供数据,还可为解析复杂血管网络流体力学问题提供方法学基础。

基于肝脏类器官芯片研究纤维化微环境调控慢性肝损伤修复

目的在慢性肝损伤的修复中,以胆管细胞的激活与增殖为特征的导管反应起着重要作用,并与肝纤维化密切相关。导管反应激活间质细胞,促进胞外基质的沉积、重塑肝脏微环境,从而影响肝脏祖细胞增殖、分化,然而纤维化的微环境,尤其是力学微环境,如何影响肝祖细胞的增殖和分化的机制,目前仍不清楚。方法通过结合微制作与类器官技术,利用间质细胞自组织形成拉伸加载下的纤维化微组织,实现与肝脏类器官的共培养,还原纤维化微环境中的导管反应。通过悬臂梁刚度、基质成分和细胞密度调控并实时观测微组织的收缩力,加入炎症因子或与中性粒细胞共培养能够模拟肝纤维化中的免疫反应。结果本文实现了肝脏类器官与间质细胞的共培养及微组织形成,间质细胞通过细胞重排和基质重塑形成纤维化微环境。通过分子标志物及输运功能对肝祖细胞及间质细胞的共培养进行表征,发现纤维化微环境不仅对微组织施加拉伸力,并且造成肝脏类器官的拉伸。在慢性肝损伤相关炎性因子的刺激下,纤维化组织会进一步收缩,增加肝脏类器官增殖。结论本研究创新性构建了纤维化类器官芯片,为理解肝纤维化和导管反应的复杂相互作用提供了体外研究模型,助力阐释纤维化微环境对慢性肝损伤修复的影响与调控机制。

肝细胞粘弹性实验研究

采用微管吸吮技术考查肝实质细胞癌细胞粘弹性特性，并与采用秋水仙素处理微管蛋白后的肝癌细胞及正常胎肝细胞粘弹性进行对照。选择标准线性固体模型拟合实验结果并用三个粘弹性系数比较各组肝细胞的力学性质。实验结果表明肝实质细胞癌细胞较胎肝细胞更容易变形，而经秋水仙素处理后的肝癌细胞运动或变形能力下降，细胞刚性增加。正常胎肝细胞具有较高的弹性，类似于淋巴细胞核的力学性质。该结论还对定量研究肝瘤转移和治疗有方法学参考意义。

红细胞沉降率IV──红细胞沉降速度测量的原理和方法

本文从理论上提出了红细胞沉降速度的准确概念，阐明了红细胞沉降过程所包含的物理和生理信息，提出了一种新型测量红细胞沉降速度及其它特征参数的方法，并给出了其主体、硬件和软件设计要点。

细胞-分子生物力学:力学-生物学、力学-化学耦合

作者介绍了细胞-分子生物力学的最新进展,并对介绍的有关研究内容、研究方法和应用背景进行了述评和讨论。

生物力学:与生命科学的有机融合——关于我国生物力学“十一·五”发展的一点建议

生物力学是研究生命体运动和变形的学科,其基本内涵是运用力学原理、理论和方法深化对生物学/医学问题的定量认识.当前生物力学的主要分支学科包括：（1）按力学分支学科分类,包括：生物流体力学,生物固体力学,生物传热与传质,生物动力学——运动生物力学,等等.（2）按生理系统分类,包括：心（脑）血管力学,骨骼-肌肉-创伤力学,呼吸系统力学,感觉系统力学,泌尿-生殖系统力学,等等.（3）按解剖层次分类,包括：整体（局部）力学——运动生物力学,器官-组织力学,细胞-亚细胞-分子力学,等等.（4）按研究对象分类,包括：（哺乳）动物生物力学,植物生物力学,仿生力学,等等.