周期性张应变频率在调控血管平滑肌细胞排列中的作用及其机制

摘要

血流脉动的张应变在血管重建过程中起重要作用。周期性张应变加载至少包含3种信息：应变幅度、作用时间以及应变频率。血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells，VSMCs)在血管中的规则有序排列对于维持血管形态功能及力学特性非常重要。机械应力大小可以影响体外培养的VSMCs排列，但周期性张应变频率在调控VSMCs排列中的作用及其机制目前仍不清楚。 本文应用FX-4000T细胞张应变加载系统，对体外培养的大鼠VSMCs施加不同频率相同幅度的周期性张应变，以0Hz，即无加载频率、持续加载相同幅度张应变的VSMCs为对照组。通过图像分析测定细胞朝向角度，引入角信息熵(angleinformationentropy,AIE)评价细胞排列的规则程度；采用Logistic曲线方程对角度及熵值进行数值拟合与实验验证；通过realtimeRT-PCR及westernblotting及流式细胞技术检测VSMCs的integrin-β1、p38表达以及F/Gactin比例；采用特异抑制剂阻断相应信号调节分子的活性或表达，研究了不同频率张应变在调控VSMCs排列中的作用及其机制。 结果显示：①不同频率张应变作用下VSMCs的有序排列程度明显不同。在一定时间内，1.25Hz的张应变更能促进VSMCs有序排列，经过足够时间的周期性牵张后，较低频率可使VSMCs更有序排列；②张应变可以频率依赖地激活VSMCs的integrin-β1、Rac及p38活性以及细胞骨架微丝系统的聚合程度；③阻断信号分子Integrin-β1、Rac、p38以及破坏细胞骨架微丝系统可以显著影响不同频率张应变诱导的VSMCs朝向改变过程；④破坏细胞骨架微丝系统可使不同频率张应变作用下的integrin-β1活化受到抑制，阻断integrin-β1也可抑制Rac、p38活性以及细胞骨架微丝系统的聚合程度。 上述结果表明，周期性张应变频率是VSMCs排列的重要调控因素，在一定范围内VSMCs排列应有其最敏感适频率。Outside-in及inside-out信号途径都参与了不同频率张应变调控VSMCs排列的信号转导过程，完整的细胞骨架微丝系统可能是感受应变频率信号的关键结构。周期性张应变频率调控体外培养的VSMCs排列的规律，有助于解释一些临床现象并对血管组织工程的细胞种植调控有重要参考价值。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、英文缩略语

声明

第1章周期性张应变频率在调控血管平滑肌细胞排列中的作用

1.1引 言

1.2实验材料及仪器

1.3实验方法

1.4结 果

1.5讨论

1.6小 结

第2章周期性张应变频率调控血管平滑肌细胞排列的机制

2.1引 言

2.2实验材料

2.3实验方法

2.4实验结果

2.5讨论

2.6小结

参考文献

文献综述力与血管壁细胞的排列

致 谢

攻读博士学位期间已完成或发表的学术论文