机械力刺激下大鼠脑微血管内皮细胞的信号转导途径的研究

发布时间：2020-06-14 02:17

【摘要】： 细胞内信号转导是细胞行使其生理功能的重要过程。通过信号转导途径，细胞可以感知外来刺激并引起自身生理，生化的改变，继而导致细胞形态和功能的异常，成为许多疾病的病理基础。血管内皮细胞被覆于血管最内层，不断受到血流动力学因素的影响，因而机械力（主要是剪切力）可能是重要的致病因素。本文的目的是以脑微血管内皮为实验对象，通过免疫组织化学方法以及全细胞膜片钳的电生理方法，研究细胞对流体力的反应，并探讨细胞内的信号转导途径，为微血管内皮细胞的研究提供重要的实验数据。本实验首先采用免疫组织化学方法，对不同时间和大小的剪切力作用下癌基因蛋白 c-fos的表达进行了研究。图象分析测量结果提示，脑微血管内皮细胞在剪切力作用下， c-fos蛋白有明显的表达且显示了剪切力水平的依赖性。当剪切力大小为0.14×10~(-5) N/cm~2时，内皮细胞核内的灰度值在1.5h时最低，与正常组相比有极显著差异（p＜0.001），说明c-fos的表达量最高。3h后灰度值反而升高，显示c-fos量的减少。剪切力增加一倍达到0.28×10~(-5)N/cm~2时，作用2h可见灰度降低有显著差异（p＜0.05），说明了c-fos有显著表达增高，，但与1.5h作用后的无显著差异。实验同时发现过度的剪切力作用可以引起内皮细胞皱缩、损伤、脱落，这时的c-fos会有过度的表达。其次本文用电生理方法研究了正常微血管内皮细胞的机械敏感性离子通道。采用膜片钳技术以全细胞方式在鼠脑微血管内皮细胞中记录到一种延迟外向电流，对K~+具有高度特异性，胞外施加20mmol/L的TEA-Cl可明显抑制该电流。该电流具有TEA 浓度依赖性，其IC50约为2.0mmol/L，符合延迟整流性钾电流特征（IKv）。机械力作用下可引出一外向电流，此电流特征亦符合IKv，说明微血管内皮细胞上也存在机械敏感性通道，并且这种通道不同于以往在内皮细胞上发现的机械力激活的内向整流性通道。以上研究证实了脑微血管内皮细胞对流体机械力反应至少涉及两个信号转导途径的参与，其一是涉及癌基因c-fos的蛋白激酶途径，其二是细胞上机械敏感性离子通的激活。这两条途径相互作用，彼此影响，共同调节着内皮细胞的的形态与功能。 【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2000
【分类号】：Q68;R363

【参考文献】