流体剪切力通过MIEN1调控内皮血管生成

目的动脉粥样硬化(AS)是心血管疾病主要的病理基础,流体剪切力(FSS)调控AS斑块血管生成和内皮损伤修复,对AS斑块的稳定和破裂起决定性的作用。然而,血管内皮细胞响应不同的FSS模式启动血管生成的力学生物学机制尚未阐明。方法在Matrigel胶上生长的血管内皮细胞(HUVECs)施加层流的剪切力(LSS,15 dyn/cm^(2))和扰动剪切应力(DSS,范围为0.5±4 dyn/cm^(2)),探讨FSS对血管内皮细胞血管生成能力的影响。RNA-seq转录组分析在不同的剪切力作用中的差异表达基因,构建RNAi MIEN1细胞株。通过WB、q PCR、IF测定VEGF家族蛋白、膜蛋白MIEN1的表达、细胞骨架F-actin和MAPK信号通路上关键蛋白表达水平的变化。结果与LSS组相比,DSS组内皮细胞的血管生成能力显著下降;DSS组VEGFB和MIEN1表达下调且骨架发生紊乱。DSS通过膜蛋白MIEN1调控了血管内皮细胞的血管生成能力,依赖于MIEN1-ERK/MAPK信号通路。结论扰动流DSS通过抑制MIEN1-ERK/MAPK信号轴以及骨架重排抑制了HUVECs的血管生成能力。

流体剪切力调控血管平滑肌细胞向巨噬样细胞表型转化促胸主动脉夹层形成的机制研究

目的胸主动脉瘤(TAA)与胸主动脉夹层(TAD)是一类严重危害人们身体健康和生命安全的重大疾病。目前,TAA和TAD的发病机制尚不清楚,更不了解TAA向TAD转化的分子机制。前期研究发现,在TAA向TAD演变的进程中,VSMCs发生巨噬样细胞表型转化,且受流体剪切力的调控。本研究旨在探明流体剪切力诱导VSMCs巨噬样细胞表型转化的力学生物分子机制,为解析TAA向TAD演变的机理提供新方向,为TAA和TAD的药物治疗提供新的分子靶标。方法对临床TAA和TAD样本进行单细胞测序及分析;基于医学影像数据模拟计算TAA和TAD病变部位的流体剪切力变化,并通过体外力学加载实验探究出合适的力学加载条件;在此基础上通过体内外力学加载实验流体剪力调控VSMCs表型转化的分子机制。结果数值模拟表明,VSMCs在TAA和TAD的血管组织中受到的流体剪力均值分别为1.0、40 dyn/cm^(2);流体剪切力显著下调PTCH1及上调GLI2的表达水平,该过程伴随VSMCs的巨噬样细胞表型转化;过表达PTCH1和抑制GLI2可显著阻碍流体剪力诱导的VSMCs巨噬样细胞表型转化,延缓TAA向TAD的转化进程。结论流体剪切力通过PTCH1-GLI2信号轴诱导VSMCs巨噬样细胞表型转化,从而促进TAA向TAD的演变。

异常流体剪切力通过cGAS-STING信号通路参与髓核细胞的凋亡、炎症与自噬

目的探讨异常流体剪切力诱导髓核细胞(NPC)凋亡、炎症和自噬的作用及其可能的机制。方法对NPC加载24 dyn/cm^(2)流体剪切力,时间分别为0、60、90、120、150 min。使用细胞骨架染色研究流体剪切力对细胞骨架及细胞形态的影响;使用5-乙炔基-2'-脱氧尿苷染色验证NPC的增殖能力;用线粒体膜电位变化评估流体剪切力对线粒体的损伤效应;用赫斯特染色研究凋亡与流体剪切力的关系;用丹酰戊二胺染色研究自噬与流体剪切力的关系;探究细胞培养基酸碱度的变化,验证流体剪切力与炎症的关联;使用蛋白质印迹法研究cGAS-STING相关蛋白(cGAS、STING、TBK1)、炎症相关蛋白(肿瘤坏死因子-α、COX-2)、凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax)以及自噬蛋白(IL3-Ⅰ/Ⅱ、p62)的变化。结果作为一种细胞间的机械刺激,24 dyn/cm^(2)强度的流体剪切力可造成NPC形态由梭形转变为多边形,细胞骨架发生重组,细胞增殖能力下降,培养基酸性增强,线粒体JC-1多聚体减少、单体增加;同时,细胞内肿瘤坏死因子-α、COX-2、Bax蛋白表达量上调,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ增加,p62、Bcl-2降解增加,出现凋亡、炎症、自噬以及线粒体损伤;加载24 dyn/cm^(2)的流体剪切力可以激活NPC内的cGAS-STING信号通路,且与时间呈正相关关系,120 min时强度最高。使用cGAS抑制剂RU.521可以减缓24 dyn/cm^(2)流体剪切力造成的NPC的凋亡、炎症、自噬以及线粒体损伤。结论流体剪切力诱导的NPC凋亡、炎症和自噬与cGAS-STING信号通路激活相关,抑制cGAS-STING信号通路的激活可以缓解异常流体剪切力造成的细胞损害。

流体剪切力通过激活Piezo 1蛋白促进肾小球内皮细胞凋亡

目的探讨流体剪切力(FS)对肾小球内皮细胞(GECs)凋亡的影响及Piezo 1蛋白在其中的作用。方法对SD大鼠肾小球内皮细胞进行培养,使用Flexcell-T5000拉力仪模拟流体剪切力刺激,使用流式细胞测量技术检测细胞凋亡水平,通过免疫荧光染色试验检测Piezo 1蛋白在GECs中的表达水平。使用Ca 2+指示剂(Cal-590 AM)观察流体剪切力对Piezo 1通道的激活作用。使用化学激动剂Yoda1、抑制剂GsMtx 4及慢病毒Lv-shPiezo 1调控Piezo 1蛋白功能或表达后,观察Piezo 1对GECs凋亡的影响。结果与对照组相比,剪切力组细胞凋亡率增高(P<0.05),且随着流体剪切力强度升高,细胞凋亡率增高;Piezo 1在GECs中普遍表达,且流体剪切力可以激活Piezo 1通道并增强其表达;激动剂Yoda 1可以促进GECs的凋亡,抑制剂GsMtx 4可以抑制流体剪切力诱导的凋亡;Lv-shPiezo 1敲低GECs中Piezo 1的表达,且敲低组GECs的凋亡率较对照组及Lv-Ctrl组降低(P<0.05)。结论流体剪切力通过激活Piezo 1蛋白及增强其表达促进GECs的凋亡。

流体剪切力通过上调内皮炎症诱导ICAM-1和VCAM-1的表达促进肝细胞癌转移

目的血行转移是肝细胞癌致死的主要原因。内皮炎症通过促进肿瘤细胞在血管内皮上的黏附和侵袭促进肿瘤转移,但血液流动所产生的流体剪切力对这一过程的贡献仍有待阐明。方法设计并构建血管模型,利用FLUENT软件进行数值模拟;以血管模型为实验平台观察内皮细胞炎症对Hep G2细胞黏附的影响;通过WB和QPCR和IF检测ICAM-1、VCAM-1、ITGB1、ITGB3的表达水平;通过抑制剂K7174抑制黏附相关因子ICAM-1、VCAM-1后观察血管模型中内皮炎症对肝癌Hep G2细胞黏附的影响。结果成功构建血管模型,流道尺寸为长6 cm、宽2 cm、高0.1 cm。数值模拟结果显示,此模型可以实现对生理条件下血流环境的模拟。在血管模型不同流体剪切力位置,内皮炎症均显著上调肝癌Hep G2细胞的黏附。在4~6 dyn/cm^(2)的高流体剪切力时,Hep G2细胞黏附到炎症内皮比正常情况增加4.8倍;在0~4 dyn/cm^(2)的低流体剪切力时,增加的倍数约为1.5倍。高流体剪切力促进炎症内皮细胞诱导的ICAM-1和VCAM-1的表达,从而增强了细胞间的结合力。K7174抑制ICAM-1和VCAM-1的表达可以显著降低炎症内皮细胞对Hep G2细胞的募集能力。结论流体剪切力通过上调内皮炎症诱导ICAM-1和VCAM-1的表达促进肝细胞癌转移。

流体剪切力通过调控AQP7激活TLR3/IRF7信号通路抑制膀胱癌的增殖和转移能力

目的膀胱癌是世界范围内发病率和死亡率较高的泌尿系统恶性肿瘤之一。流体剪切力(fluid shear stress,FSS)是膀胱癌瘤细胞所处的一种重要力学微环境,寻找潜在靶点对于研究膀胱癌恶性生物学行为至关重要。方法复苏和培养5637和T24膀胱癌细胞;再分别给各组细胞加载12dyn/cm^(2)的流体剪切力0、1、2 h,提取各组的m RNA,转录组测序发现水通道蛋白7(AQP7)显著变化,同时通过TCGA数据库预测膀胱癌患者AQP7的表达水平,采用q RT-PCR、Western-Blot和免疫组织化学法检测膀胱癌组织中AQP7的表达水平。此外,通过划痕实验和Transwell迁移实验检测AQP7对膀胱癌细胞迁移和侵袭能力的影响,通过CCK-8实验和克隆形成实验检测AQP7对膀胱癌细胞增殖能力的影响。并通过多组学分析,检测在AQP7过表达膀胱癌中的差异基因和差异蛋白,以及它们所富集的信号通路。结果AQP7在膀胱癌中表达水平降低,在流体剪切力下表达水平增加。此外,AQP7过表达显著抑制膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并诱导肿瘤细胞凋亡。通过转录组学和蛋白质组学筛选出TLR3/IRF7信号通路,并证实AQP7过表达可以有效激活这一通路。结论AQP7在膀胱癌中表达水平降低,流体剪切力通过调控AQP7进而激活TLR3/IRF7信号通路抑制膀胱癌细胞的增殖和转移,AQP7可能是未来有前景的膀胱癌治疗靶。

基于Piezo1/NLRP3通路探讨脑清通汤含药血清对低流体剪切力诱导血管平滑肌细胞增殖迁移的影响

目的观察国医大师张学文防治肝热血瘀证高血压的有效方脑清通汤(NQT)含药血清调控机械敏感性阳离子通道Piezo1对低流体剪切力(FSS)诱导的血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖迁移的影响。方法通过流体剪切力加载分析设备加载低FSS建立细胞模型,分别给予Piezo1激动剂Yoda1和NQT含药血清干预,CCK8和Ed U实验检测VSMCs增殖能力,划痕愈合和Transwell实验检测VSMCs迁移能力,ELISA法检测细胞上清IL-18和IL-1β水平,RT-q PCR和Western blot法分别检测Piezo1、PCNA、Cyclin D1、NLRP3炎症小体m RNA和蛋白表达。结果低FSS可诱导VSMCs增殖和迁移增加,PCNA、Cyclin D1、NLRP3炎症小体、IL-18和IL-1β表达增加,Piezo1表达降低;而Piezo1激动剂Yoda1和NQT含药血清均与其作用相反。结论低FSS下调VSMCs中Piezo1的表达、激活NLRP3炎症小体介导的炎症反应诱导VSMCs的增殖和迁移;NQT含药血清逆转低FSS对Piezo1的下调、抑制NLRP3炎症小体激活而发挥抑制VSMCs增殖和迁移的功效。

流体剪切力通过PIEZO1-自噬通路诱导肝癌细胞迁移的机制研究

目的流体剪切应力(FSS)调节肝细胞癌(HCC)的转移,但其机制尚未明。Piezo1作为细胞膜的机械力学感受器,可以将机械信号转换为化学信号,但其在癌症进展中的作用尚不明确。本研究旨在阐明Piezo1在FSS诱导的肝癌细胞迁移中的作用。方法构建了FSS加载系统,使用蛋白质印迹法检测Hep G2细胞中Piezo1表达和自噬分子标志物的变化,使用免疫荧光法检测自噬体。结果Piezo1在人类HCC组织中的表达增加,并与HCC患者的总生存率呈负相关。FSS上调Hep G2细胞中Piezo1的表达,诱导细胞迁移。Piezo1抑制剂(Gs MTx4-TFA)削弱了FSS诱导的Hep G2细胞钙离子内流和细胞运动能力。sh-Piezo1减弱了FSS上调的自噬通量。此外,在Hep G2细胞中,自噬抑制剂(3-MA)抑制下调了FSS诱导的细胞迁移。结论FSS通过Piezo1-自噬途径诱导HCC细胞迁移。

流体剪切力通过NKG2D促进自然杀伤细胞对循环肿瘤细胞的胞毒性

目的肿瘤细胞主要通过血液循环系统进行转移。在血管中,自然杀伤细胞(NK细胞)是负责杀伤循环肿瘤细胞的主要免疫细胞,而血流剪切力这一循环系统特有的力学因素对NK细胞杀伤循环肿瘤细胞的影响尚不清楚。方法本研究利用体外循环系统模拟血流剪切微环境,在NK细胞和乳腺癌肿瘤细胞进行共培养时探究流体剪切力对NK细胞胞毒性的影响以及NK细胞感知流体剪切力的方式。结果研究发现,流体剪切力通过促进颗粒酶的释放增强NK细胞的胞毒性。NK细胞通过膜受体NKG2D感知流体剪切力,进而促进NK细胞的活化和脱颗粒。进一步的研究发现,逃逸NK细胞杀伤的肿瘤细胞表现出独特的器官转移偏好性。这种偏好性依赖于膜张力改变引起的下游信号通路的启动,从而促进了相关转移基因的表达。结论流体剪切力通过作用于NK细胞表面膜受体NKG2D促进其活化和对肿瘤细胞胞毒性,抑制肿瘤细胞通过循环系统进行转移。

流体剪切力——树突状细胞免疫反应的负调节因子

基于树突状细胞(dendritic cells,DCs)的肿瘤疫苗免疫疗法被认为是克服癌症最有前景的免疫疗法之一,其临床效果与过继回输途径有关。临床研究发现,DCs疫苗静脉回输后的疗效低于肿瘤原位注射和引流淋巴结注射,其潜在机制尚不清楚。从生物力学的角度看,DCs疫苗静脉回输前后力学环境的转变(由静息状态向流体剪切状态转变)可能是潜在的影响因素。在本研究中,利用锥版剪切系统施加流体剪切力(fluid shear stress,FSS)处理,分析FSS对DCs力学表型和免疫表型的影响,并探究其潜在力-化耦合分子机制。结果发现,FSS显著重塑了DCs的力学表型和免疫表型,降低了其抗原吞噬作用和迁移能力,并抑制其抗原提呈,表现为抑制T细胞增殖、诱导T细胞凋亡的状态。体内实验证实,FSS处理后的DCs能在体内介导抑炎作用,使得炎性肠病模型小鼠的症状得到显著改善。机制上,DCs通过G蛋白偶联受体(GPCRs)-Src-Rho A/ROCK/LIMK/Cofilin信号通路感知FSS刺激,并抑制了转录因子NFκB的表达。综上认为,FSS可能是DCs免疫反应的负调节因子,在维持免疫稳态中发挥重要作用,这对于进一步理解DCs的免疫调节功能和提高基于DCs免疫治疗的临床疗效具有重要意义。

流体剪切力影响成骨细胞生物学功能及分化机制的研究

目的探讨流体剪切力(FSS)作用下成骨细胞生物学功能及分化机制。方法4组大鼠成骨细胞分别施加0、30、60和120 min FSS(12 dyn/cm2)刺激,免疫荧光染色后观察FSS刺激成骨细胞不同时间后的细胞骨架变化,采用Image J软件计算细胞分形维数,比较细胞内部复杂程度;使用Ca2+试剂盒检测钙响应,碱性磷酸酶(ALP)测试盒检测ALP活性;Real-time PCR检测FSS刺激不同时间后成骨细胞的BMP2、Runx2、Osterix(Osx)基因表达;Western blot检测FSS刺激不同时间后成骨细胞的BMP2、Runx2、Osx蛋白表达水平,采用Quantity one进行光密度分析。结果12dyn/cm^(2) FSS刺激成骨细胞可引起细胞骨架形态、微丝丰富度及细胞复杂程度的变化,以60 min最明显。与0 min组相比,细胞Ca^(2+)浓度在FSS刺激30 min后明显升高,延续至60 min为高峰平台期(P<0.05),120 min后Ca2+浓度回落;60 min组的BMP2、Runx2、Osx基因和蛋白表达水平均明显上调(P<0.01);ALP活性升高,在刺激60 min时最为明显(P<0.05)。结论12 dyn/cm2 FSS刺激能改善成骨细胞生物学功能,促进BMP2、Runx2、Osx基因及其蛋白表达上调;能通过改变成骨细胞骨架促进Ca2+浓度升高,进而激活与分化高度相关的BMP2-Runx2-Osx信号通路,提高成骨细胞分化标志物ALP活性。

剪切力对骨髓间充质干细胞向角膜上皮细胞方向分化的影响

目的干细胞在角膜修复中起到了重要作用,在体外生化因素或共培养等可以诱导干细胞向角膜上皮细胞方向分化,力学因素可以影响干细胞的生物学功能,本文主要研究流体剪切力对兔骨髓间充质干细胞(rabbit bone marrow-derived mesenchymal stem cells,RBMSCs)向角膜上皮细胞方向分化的影响。方法使用含有表皮生长因子、胰岛素、兔角膜上皮细胞培养上清液的条件培养基诱导RBMSCs向角膜上皮细胞方向分化;利用平行平板流动腔对诱导或者不诱导的RBMSCs加载5、10、15 dyn/cm^(2)流体剪切力;通过倒置相差显微镜和激光共聚焦显微镜观察剪切力对细胞形态和骨架的影响,通过RTPCR和免疫组化等检测剪切后细胞表达角膜上皮相关基因和蛋白的情况。结果剪切后的细胞表现出更加突出和伸长的肌动蛋白丝,且平行于剪切力方向排列。剪切力可以上调CK3、CK12和PAX6等角膜上皮细胞标志物的基因和蛋白表达,尤其是5 dyn/cm^(2)剪切力的作用更为显著。结论适当的剪切应力可以促进RBMSCs向角膜上皮细胞方向分化,但其机制还有待进一步的深入探究,以期为干细胞应用于角膜上皮损伤修复的治疗提供参考。

流体剪切力通过下调p21促进MC3T3-E1成骨细胞增殖

目的探讨流体剪切力(fluid shear stress,FSS)对成骨细胞p21表达的影响,并明确p21在FSS诱导的成骨细胞增殖过程中的作用。方法对成骨细胞加载不同时间(0、15、30、45、60 min)、1.2 Pa FSS。用CCK-8实验、EdU实验检测成骨细胞增殖活性。用siRNA p21或pcDNA p21转染成骨细胞,并用Western blotting检测转染效果。Western blotting检测不同干预条件下p21、cyclin D1、CDK4的表达变化。结果加载1.2 Pa FSS后,p21表达显著下调,且加载45 min后表达水平最低。加载FSS和下调p21表达都显著增强成骨细胞增殖,并增加cyclin D1、CDK4表达。而上调p21表达后,加载FSS不再具有增强成骨细胞增殖和增加cyclin D1、CDK4表达的作用。结论1.2 Pa FSS能够下调成骨细胞p21表达,在加载45 min时下调最为明显。p21下调对成骨细胞增殖具有促进作用,且FSS通过下调p21促进成骨细胞增殖。

miR-199a-3p通过靶向CABLES-1调控流体剪切力介导的成骨细胞增殖

目的探讨miR-199a-3p在流体剪切力(fluid shear stress,FSS)诱导成骨细胞增殖中的作用及其可能的分子机制。方法对成骨细胞MC3T3-E1加载1.2 Pa FSS,时间分别为0、15、30、45、60、75、90 min。使用miR-199a-3p模拟物或miR-199a-3p抑制物转染MC3T3-E1细胞。使用将过表达的miR-199a-3p以及其阴性对照分别转染MC3T3-E1细胞,并以1.2 Pa FSS处理45 min。将pcDNA NC、pcDNA-CABLES-1、si RNA NC、si RNA CABLES-1转染至MC3T3-E1细胞中。分别共转染pc DNA-CABLES-1与miR-199a-3p mimic以及si RNA-CABLES-1与miR-199a-3p inhibitor。CCK-8实验检测细胞活性;RT-qPCR检测CABLES-1、miR-199a-3p、CDK 6、Cyclin D1、PCNA表达水平;荧光素酶报告实验检测CABLES-1和miR-199a-3p的靶向关系。免疫荧光检测CABLES-1蛋白表达。Western blot检测CABLES-1、CDK 6、PCNA、Cyclin D1的蛋白表达。结果FSS作用下MC3T3-E1细胞中的miR-199a-3p出现显著下调。过表达的miR-199a-3p抑制成骨细胞增殖,下调miR-199a-3p表达促进成骨细胞增殖。miR-199a-3p可以逆转FSS诱导的成骨细胞增殖。双荧光素酶实验表明,miR-199a-3p靶向作用于CABLES-1,过表达的miR-199a-3p可抑制CBALES-1蛋白表达。CABLES-1能够促进成骨细胞增殖。miR-199a-3p通过CABLES-1抑制FSS诱导的成骨细胞增殖。结论FSS诱导的成骨细胞增殖通过下调miR-199a-3p并通过靶向作用于CABLES-1实现。研究结果为FSS诱导成骨细胞增殖机制的研究提供新方向,也为未来机械刺激在骨关节疾病治疗中的临床应用研究提供新思路。

基于流体剪切作用的全自动诱导多能干细胞获取技术研究

目的诱导多能干细胞(i PSCs)在个性化医疗和疾病模型建立中扮演着至关重要的角色。然而,传统的i PSCs单克隆获取方法存在效率低下、获取细胞纯度不高等问题。为了克服这些挑战,本研究基于流体剪切作用设计并验证一款能够自动化i PSC挑取、培养基换液、细胞扩增的机器人平台。通过研究流体剪应力对细胞谱系特异选择的力学-生物学作用机理,以期通过操作流体剪切力实现了对i PSC细胞筛选的策略。方法构建了一种集成了体细胞重编程培养、培养基更换、i PSC单克隆获取等多种功能的机器人平台。该平台利用流体动力学原理,通过精细的空间原位剪切流操纵实现对i PSCs单克隆细胞的特异性挑取。结果实验结果表明,基于流体剪切方法的细胞获取技术可以实现无酶、无损、无标记的方式进行i PSC细胞获取,并且可以基于细胞的黏附力差异,实现对不同谱系类型细胞的高特异性选择。与传统手动获取方法相比,采用流体剪切的挑取方法显著提升了i PSCs的挑取速度及细胞获取纯度(3.7倍)。结论本研究成功开发的基于流体剪切的机器人平台不仅显著提高了单克隆i PSCs的纯化效率和纯度,而且所获得的i PSCs保持了多能性特征。该平台可以作为从i PSCs中自动分离和纯化特定谱系细胞的有效工具,推动个性化医疗发展的进程。

流体剪切力下CD44-HA介导的MDA-MB-231细胞及HL60细胞的滚动黏附

目的探究胞外基质中的透明质酸(hyaluronic acid,HA)如何调控血流中CD44+肿瘤细胞的黏附滚动行为。方法采用平行平板流动腔装置,观察记录流场中MDA-MB-231细胞及HL60细胞在固定HA上的运动,提取细胞滚动黏附特征参数。结果MDA-MB-231细胞在HA底板上的黏附受到HA浓度的正向调控,但不受HA分子量影响;与物理吸附相比,生物素-亲和素固定的HA可显著提高细胞的黏附比率。在30~50 mPa剪切力范围内,剪切力的增加加快了细胞的滚动速度,降低了细胞的黏附比率,但对细胞的栓缚时间影响不大。同样流场中,与MDAMB-231细胞比较,CD44表达水平较低的HL60细胞在HA底板上的栓缚时间短、滚动速度快、黏附比率低(<1.5%)。结论流体剪切力可能通过调节CD44-HA的结合速率而非解离速率来调控MDA-MB-231细胞的滚动速度;CD44-HA相互作用参与HL60细胞的初始黏附,但不起主要作用。研究结果为抗肿瘤药物的开发提供参考。

流体剪切力对软骨细胞作用的研究进展

软骨细胞是力学敏感细胞之一,其对压力、张力、剪切力均比较敏感。软骨细胞可通过力学敏感通道来感受周围微环境的变化,从而调控细胞的各项生理功能,维持软骨的健康和稳态。流体剪切力是组织液于压力负荷驱动下在人体各种细胞表面流动产生的一种流体源性的机械力,可影响软骨细胞的形态发生、骨架重塑、代谢、增殖与凋亡等多种细胞生理过程。长期不对称的力学刺激将导致软骨退化和破坏,最终引起骨关节炎等疾病的发生。本文就流体剪切力对软骨细胞代谢、软骨细胞表型、软骨细胞的凋亡及软骨影像的研究进展进行综述,进一步探索骨关节炎发病机制,为治疗提供理论基础。

流体剪切力作用下间隙连接蛋白Cx43在骨改建中的机制初探

目的 探讨骨细胞在受到机械流体剪切力作用后,间隙连接蛋白Cx43参与骨改建的机制。方法 将受流体剪切力作用的骨细胞分成5组,即施加生理流体剪切力组,过大流体剪切力组,siRNA干扰组,18a-GA阻断组,对照组。收集加力后系统内的循环液体作为条件培养基对单核细胞株RAW264.7和骨髓间充质干细胞MSCs进行培养,观察破骨细胞的生成和钙化结节形成情况。结果 抑制骨细胞内Cx43的表达或阻断胞间的间隙连接通路,均能导致破骨细胞诱导生成相关因子增加,促进破骨细胞生成,抑制骨髓间充质干细胞MSCs成骨向分化。结论 间隙连接蛋白Cx43作为骨细胞上的力学感应受体,能通过影响成骨、破骨活动对骨改建发挥重要的调节作用。

流体剪切力在移植肾机械灌注中的机制及研究进展

近年来,机械灌注临床应用日益成熟,相关设备开发越加完善,其临床获益效果也逐步得到认可。然而,机械灌注对于肾脏的保护机制仍然不明确,可能与机械灌注可以不断提供营养、带走代谢废物以及模拟生理条件下血管内皮经受流体剪切力(FSS)的内环境密切相关。本文就FSS缺失诱发氧化应激反应、FSS突现加重氧化应激损伤以及FSS在机械灌注保存移植肾中的作用进行综述。

流体剪切力作用强度对极化破骨细胞ATP6V1a1 mRNA的影响

目的观察不同作用强度流体剪切力对鼠极化破骨细胞ATP6V1a1 mRNA表达水平的影响。方法联合应用形态学观察、特异性染色和吸收实验,对长骨机械分离法获得的正在进行骨吸收的极化破骨细胞进行培养鉴定。然后将细胞分为对照组和0.9、2.9、8.7、26.3dynes/cm2实验组,作用时间30min,行实时荧光定量PCR检测ATP6V1a1 mRNA表达水平,并进行统计分析。结果获得的细胞满足破骨细胞的鉴定标准,属于正在进行骨吸收的极化破骨细胞。对照组和0.9、2.9、8.7、26.3dynes/cm2实验组ATP6V1a1 mRNA表达量分别为(1.14±0.06)×106、(1.62±0.09)×106、(2.28±0.13)×106、(3.24±0.18)×106、(9.16±0.53)×106个拷贝数,所有组间均有显著性差异(P<0.05)。结论极化破骨细胞对流体剪切力反应敏感,随着加载强度的增加,ATP6V1a1 mRNA表达水平有增加趋势。