短暂机械拉伸导致的人体膀胱平滑肌细胞的液化及其再固化

发布时间：2023-03-12 03:46

　　在人体内的细胞长期受到各种力学刺激,比如,人体气道平滑肌细胞随着大约平均6秒一次的的呼吸频率进行着收缩和拉伸;胃壁与肠道的细胞因为胃肠道的蠕动而受到相应的力学刺激;血管内皮细胞受到血液流动引起的剪切应力;膀胱平滑肌细胞在膀胱储存和排放尿液的时候受到相应的收缩和拉伸,等等。广泛的研究表明,这些力学刺激显著地影响了活体细胞的结构和功能,因此,如果能在体外实验中准确模拟细胞在其体内生理环境中所受到的力学机械刺激,将会在细胞生理学,病理学的领域取得更新的研究突破。 目前,国内外细胞力学领域在人体细胞如何响应外力刺激这个方向内,主要集中研究剪切应力对血管壁内皮细胞的影响,以及机械拉伸对相应平滑肌细胞的影响。而对于后者的研究主要采用长时间持续拉伸或者周期性拉伸,结果显示会加快肌动蛋白的聚合作用,增强粘着斑的组装,从而导致细胞硬度增加,使其形态更接近固态。此外,对细胞的长时间拉伸触发并激活了相关的生物化学信号通路,导致细胞在数秒内或者数分钟内硬度增强。机械拉伸导致的细胞硬化被认为是维持细胞和组织结构完整性的一种保护机制。与此形成鲜明对比的是,最近的一些研究发现,当细胞受到短暂的机械拉伸时会急剧软化,...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 问题的提出与研究意义
        1.1.1 问题的提出
        1.1.2 研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 细胞骨架结构简介
        1.2.2 活细胞的硬度测量
        1.2.3 细胞流变学现状概述
        1.2.4 细胞的力学响应模型
        1.2.5 对于细胞生物学的启示
    1.3 本文研究的目的和研究内容
        1.3.1 本文的研究目的
        1.3.2 本文研究的主要内容
2 磁微粒扭转细胞测量技术
    2.1 引言
    2.2 磁微粒扭转细胞测量技术的原理
    2.3 磁微粒扭转细胞测量技术的软硬件配置
        2.3.1 磁微粒扭转细胞测量装置的设计
        2.3.2 硬件配置
        2.3.3 软件配置
    2.4 实验噪音分析
3 细胞牵张力显微测量技术
    3.1 引言
    3.2 计算原理
        3.2.1 基底位移场的计算
        3.2.2 通过位移场计算牵张力
    3.3 聚丙烯酰胺凝胶的制作
        3.3.1 材料
        3.3.2 方法
    3.4 实验注意事项
    3.5 细胞牵张力显微测量技术的应用
4 实验材料与方法
    4.1 细胞培养和实验所用抑制剂
    4.2 拉伸和压缩装置
    4.3 磁微粒扭转测量细胞实验
        4.3.1 对照组实验
        4.3.2 抑制剂实验
        4.3.3 压缩实验
    4.4 细胞牵张力显微测量实验
    4.5 肌动蛋白染色实验
    4.6 Western blot
5 实验结果
    5.1 细胞牵张力显微测量实验结果
    5.2 磁微粒扭转测量细胞实验结果
        5.2.1 对照组实验结果
        5.2.2 抑制剂实验结果
        5.2.3 压缩实验结果
    5.3 肌动蛋白染色实验和Western blot 结果
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 讨论
        6.2.1 细胞骨架的可塑性
        6.2.2 细胞动力学中的普遍性
        6.2.3 力在细胞中的传递
    6.3 后续研究工作的展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B. 作者在攻读学位期间参加科研项目情况



本文编号：3760878