周期性張應變頻率在調控血管平滑肌細胞排列中的作用及其機制.pdf

1、血流脈動的張應變在血管重建過程中起重要作用。周期性張應變加載至少包含3種信息：應變幅度、作用時間以及應變頻率。血管平滑肌細胞(vascularsmoothmusclecells，VSMCs)在血管中的規(guī)則有序排列對于維持血管形態(tài)功能及力學特性非常重要。機械應力大小可以影響體外培養(yǎng)的VSMCs排列，但周期性張應變頻率在調控VSMCs排列中的作用及其機制目前仍不清楚。 本文應用FX-4000T細胞張應變加載系統(tǒng)，對體外培養(yǎng)的大鼠VS

2、MCs施加不同頻率相同幅度的周期性張應變，以0Hz，即無加載頻率、持續(xù)加載相同幅度張應變的VSMCs為對照組。通過圖像分析測定細胞朝向角度，引入角信息熵(angleinformationentropy,AIE)評價細胞排列的規(guī)則程度；采用Logistic曲線方程對角度及熵值進行數(shù)值擬合與實驗驗證；通過realtimeRT-PCR及westernblotting及流式細胞技術檢測VSMCs的integrin-β1、p38表達以及F/Gac

3、tin比例；采用特異抑制劑阻斷相應信號調節(jié)分子的活性或表達，研究了不同頻率張應變在調控VSMCs排列中的作用及其機制。 結果顯示：①不同頻率張應變作用下VSMCs的有序排列程度明顯不同。在一定時間內，1.25Hz的張應變更能促進VSMCs有序排列，經(jīng)過足夠時間的周期性牽張后，較低頻率可使VSMCs更有序排列；②張應變可以頻率依賴地激活VSMCs的integrin-β1、Rac及p38活性以及細胞骨架微絲系統(tǒng)的聚合程度；③阻斷信號

4、分子Integrin-β1、Rac、p38以及破壞細胞骨架微絲系統(tǒng)可以顯著影響不同頻率張應變誘導的VSMCs朝向改變過程；④破壞細胞骨架微絲系統(tǒng)可使不同頻率張應變作用下的integrin-β1活化受到抑制，阻斷integrin-β1也可抑制Rac、p38活性以及細胞骨架微絲系統(tǒng)的聚合程度。 上述結果表明，周期性張應變頻率是VSMCs排列的重要調控因素，在一定范圍內VSMCs排列應有其最敏感適頻率。Outside-in及insid