学术投稿

微管在细胞可变形性中的作用--抗拒微丝产生的张力

张毅奕;陶祖莱

关键词:微管, 细胞可变形性, 微丝, 血管内皮细胞, 血小板衍生生长因子, 剪应力梯度, 生物学效应, 转录水平, 载荷, 应力条件, 细胞表面, 力学性质, 离子通道, 弹性模量, 证据, 形态, 排列, 浓度, 膜上, 流场
摘要:细胞的形态和力学性质或者说细胞的可变形性,决定了细胞对载荷的敏感程度.例如,剪应力持久作用可导致血管内皮细胞长轴沿流场方向排列,同时伴随细胞弹性模量的显著增高以及作用在细胞表面的剪应力梯度的显著降低.与此相对应,同一剪应力条件不再能诱导重排后的血管内皮细胞产生相应的生物学效应,如细胞膜上牵拉敏感离子通道的开放、胞内Ca2+浓度和血小板衍生生长因子(PDGF)B链mRNA的转录水平的增高等.这些证据表明,细胞的可变形性是细胞得以分辨其已经适应的和未适应的载荷的一种机制.
医用生物力学杂志相关文献
  • 动物卵母细胞透明带弹性系数的一种测定方法

    由于动物、包括人类体外受精技术(ICSI)的发展,人们对动物卵母细胞进行了广泛的研究,如,卵母细胞在ICSI操作前后的生物学、生物化学、生理学、形态学研究.但,从力学角度来研究动物卵母细胞透明带的还没有.此文用微管吸吮技术研究成熟的水牛卵母细胞透明带的力学性质.由于透明带本身的透明性,实验中无法清楚观察小范围内(几个微米)的凸形轮廓,使得常用的小变形测量方法失效.

    作者:滕维中;石德顺;吴文周;曲华;安美文 刊期: 2003年第z1期

  • 心室肌做功能力与射血分数

    心脏是推动血液循环的动力泵,临床上常常使用射血分数(EF)、大氧耗量等指标评估心脏的功能,但这些指标中并未包含反映心脏负荷特征的压强,因此,这些指标的局限性是显而易见的.从力学的观点看,功或功率是客观反映一个动力泵能力的指标.多年来,很多学者使用压力与流量的积表示心脏的做功能力,但该指标只与心脏对外做功能力有关,并不能完全说明心脏的做功特性.本文提出了一种与心脏平均功率相关的指标:

    作者:张建保;袁利君;张晓军;刘一辉;曹铁生 刊期: 2003年第z1期

  • 工程化肌腱修复肌腱缺损后力学特性的组织学基础

    目的组织工程化肌腱的基础研究和临床应用已显出诱人的前景.但是,组织工程化肌腱植入后腱化过程与力学特性有何关系,在所查文献中未见报道.该问题的研究,可以为临床中肌腱移植术后何时解除固定,进行功能锻炼,减少肌腱粘连提供实验依据.本研究用聚羟基乙酸(Polyglycolic acid,PGA)作支架复合肌腱细胞构建的组织工程化肌腱植入术后肌腱再生的组织过程,并测定新生肌腱的力学强度,探讨组织工程化肌腱修复肌腱缺损后体内愈合过程中力学特性的组织学基础,为进一步提高新生肌腱的大张力,以便进行适度的康复锻炼提供实验参考.

    作者:张姝江;秦廷武;杨志明;李秀群 刊期: 2003年第z1期

  • 玫瑰花瓣实验的概率动力学模拟

    玫瑰花瓣实验作为考察细胞间特异性相互作用的简单实验,已被免疫学家广泛用于评价受体与配体间的功能性作用,以及区分白细胞亚型[1~6].早期实验是将人T淋巴细胞和羊红细胞混合而发生粘附现象,大的淋巴细胞表面会吸附上小的红细胞,形成玫瑰花瓣结构.由于该实验不能把玫瑰花瓣尺寸分布与分子性质定量地联系起来,故迄今只是一种定性方法.我们根据已建立的小系统概率动力学模型设计新的玫瑰花瓣实验,能够把玫瑰花瓣尺寸分布与受体/配体密度及它们的反应亲和性联系起来,从而为临床免疫检测提供定量依据和方法学基础.

    作者:陈娟;黄俊;龙勉 刊期: 2003年第z1期

  • 一种描述骨质疏松的力学模型

    本文的目的是利用定量的骨功能适应性模型建立一种描述骨质疏松的力学模型.目前国内外,尤其是国外,对于骨质疏松的研究很多,但大都集中在药物对骨质疏松的治疗,通常以骨质疏松结构的生化指标为研究对象,对骨质疏松进行的实验研究较多,建立定量模型的基础性理论研究还未见报道.

    作者:宫赫;朱兴华 刊期: 2003年第z1期

  • 内皮祖细胞诱导生物血管基质材料内皮化研究

    目的了解骨髓干细胞诱导分化成内皮细胞及在生物材料进行种植的可行性,为血管组织工程提供资料.方法取正常健康人(2~50岁)骨髓,加淋巴细胞分离液,经密度梯度离心后获得单核细胞,再运用微磁珠和单抗选择出CD45和GlyA都为阳性的细胞.用60%低糖DMEM,40%MCDB-201(Sigma),1×胰岛素铁传递蛋白硒,1×linoleic acid bovine serum albumin(BSA),10-9M地塞米松(Sigma),和10-4 M 2-磷酸盐维生素C(Sigma),100 U青霉素,和1000 U链霉素(Gibco).培养.用无血清、EGF or PDGF,含20ng/mL VEGF-B骨髓干细胞培养液培养,分化的细胞通过免疫荧光激光共聚焦检测KDR,vWF,CD34,的表达,以确定是否已分化成内皮细胞.

    作者:朱楚洪;应大君;糜建红;董世武;张伟;孙建森 刊期: 2003年第z1期

  • 微圆管内有滑移流动的蠕动传输

    从1875年至今,人们一直研究流动于内管道中并以Knudsen数(Kn=mfp/L,mfp是气体的平均自由程,L是管道面的特徵长度)为主控参数的稀薄气体的物理问题.如果边界或管壁上的气体分子(碰撞或反弹中)之动量转换不完全,则宏观速度在管壁上不为零,亦即有滑移.近由於生物微型电子机械系统(Bio-MEMS)的普遍应用,研究人员开始探索在平滑可变形壁面(平板)管道内的有滑移流动并且发现了由於壁面有波状蠕动所导致的有趣物理行为:如临界回流受气流流动的雷诺数、蠕动(波)的波数、稀薄气体的Knudsen数所控制.

    作者:朱光华;徐红 刊期: 2003年第z1期

  • Development of A Flow Chamber for Studying Cell Behaviour under Pulsatile Flow

    Introduction Because of the complexity and sophistication of the in vivo environment, to systematically study the behavior of cellular response to mechanical forces has mainly relied on the use of in vitro preparations. The parallel plate flow chamber is the most common used for applying fluid shear stress to cultured cells. Most studies used parallel plate flow chambers under steady flow, and only a limited number of in vitro studies concerned with the influence of pulsatile flow. Several kinds of flow chamber were developed which can provide pulsatile flow to cells ( Helmilinger et al , 1991; Ruel et al. , 1995 ;Tacobes et al. , 1998).

    作者:Yubo FAN;Wentao JIANG;Yuanwen ZOU;Ling BAI;Jinlin SONG;Ming ZHANG;Zonglai JIANG;Junkai CHEN 刊期: 2003年第z1期

  • Effects of Surface Microtopology and Membrane Stiffness on Kinetics of Selectin/Ligand Interactions by a Modified BFP

    More and more evidences come out to support that the functionality of adhesion molecules are influenced by the surface microtopology of cell carrier or substrate. Adhesive molecules usually express on the microvilli of a cell, providing a well - defined spatial configuration to mediate the adhesions to the counterpart molecules on the apposed surface. In a pioneering work,comparisons were done by using immunoglobin (IgG) binding to their counterpart receptors CD16 expressed onto the membrane of transfected K562 cells (rough surfaces) and coated onto the surface of human red blood cells (smooth surfaces), respectively[1]. Here we extended this idea by developing a biomembrane force probe to elucidate the effect of surface microtopology and membrane stiffness on the kinetics of selectin/ligand binding.

    作者:Botao shaw;Mian long 刊期: 2003年第z1期

  • 一个体外研究流体切应力作用血管周细胞机制的实验方法

    目的在机体血液循环中,血液流动所产生的切应力不仅改变着血管内皮细胞的形态,而且还调节内皮细胞内生物活性物质的基因表达,且在调节血管平滑肌细胞张力上也起着重要的作用.目前研究切应力对血管张力的调节都是围绕活体组织进行的,这就限制了在切应力作用过程中对平滑肌细胞作深一步的研究.在本实验中,我们寻求一种简便有效地方法,模拟体内流体环境,体外研究在流体切应力作用下,血管内皮细胞调节血管平滑肌细胞张力的机制.

    作者:薛军辉;张作明;郭群 刊期: 2003年第z1期

  • 低切应力兔颈总动脉粥样硬化模型中血管平滑肌细胞凋亡相关基因BAX和BCL-2的表达

    为探讨低切应力在动脉粥样硬化形成中的作用机制,观察了低切应力对动脉粥样硬化血管平滑肌细胞凋亡的影响.本文采用雄性新西兰白兔(体重2.5-3.0kg,n=54),左颈外动脉结扎,术后分别普通饲料、高脂饲料喂养,建立低切应力兔颈总动脉粥样硬化模型.设对照组(n=6),高脂组(n=24),普饲组(n=24).时相点为2、4、8、12周.

    作者:王溪涛;张炎;姜宗来 刊期: 2003年第z1期

  • 鼾症呼吸压力对气管的影响

    鼾症,即阻塞性睡眠呼吸暂停综合征,是一种严重危害人们身体健康的呼吸系统疾病.鼾症发作时,咽腔以下的气道内呼吸压力波动剧烈、吸气负压极大,造成了气管所处的力学环境严重偏离正常生理状态.

    作者:姚大康 刊期: 2003年第z1期

  • The Reverse Gradient of Blood Pressure in the Aorta

    Through the analysis of waveforms at different positions along the aorta of a dog, we described the reverse gradient of blood pressure during the slow ejection period in the aorta. We also explored some principles of the reverse gradient.

    作者:Xiannong CHEN;Fugang WANG 刊期: 2003年第z1期

  • 血压波升支前小波在传播过程中的变化

    血压波升支前小波是指在左心室等容收缩初期在主动脉根部血压的一个小幅波动,此小幅波动与冠状动脉狭窄程度相关.本文研究了这一小幅波动沿主动脉传播时产生的变化.

    作者:陈先农;王富刚 刊期: 2003年第z1期

  • Stretching Alpha Helix of 18 Peptide by Computer Simulation

    Aims Molecular biomechanics is emerging as a new field in recent years [1]. But the experiment methods now limited by the specimen preparing, which relies on the complicate physical and chemical operation of single molecule. On computer by software, it is much more convenient to do such stretching by simulation. And Insight Ⅱ [5] software, running on Irix system,provides the convenience for us in this field.

    作者:Honggang ZHONG;Xiaohui MA;Cunxin WANG 刊期: 2003年第z1期

  • 腰椎间盘纤维环走向与力学性能

    目前,关于腰椎间盘的结构形态与力学性能的研究,多侧重于整体的力学性能和微观组织结构方面.有关纤维层水平的结构形态及力学性能研究尚未见系统报道.本文是对腰椎间盘纤维环纤维层水平的结构形态和力学性能进行比较系统的研究,为间盘本身及相关疾病研究提供理论依据,为人工替代材料、组织工程提供参考数据.

    作者:朱东 刊期: 2003年第z1期

  • 髋臼骨关节面的曲率分布与变化

    髋臼骨关节面的曲率分布与变化是构建髋臼三维模型的关键与难点.长期以来,髋臼骨关节面因其形态上的难以量化而大多被简单认定或假设为半球面.目前,在用有限元分析方法对髋关节进行一系列生物力学研究时,尚停留在构建简单的球面模型表示髋臼,并通过该模型的唯一参数,球面半径的改变确定髋臼的大小.该球面模型未充分考虑髋臼骨关节面的形态特点,势必影响在此基础上所作的有限元生物力学分析结果.因此,对髋臼骨关节面的曲率分布与变化的研究具有十分重要的意义,但至今未见有相关研究报道.

    作者:顾冬云;戴尅戎;胡鑫;习俊通 刊期: 2003年第z1期

  • 应用可降解外套管防止移植静脉再狭窄的生物力学研究

    目的探讨用可降解外套管束缚移植静脉(VG)一段时间,防止VG再狭窄及其生物力学机制.方法以18条犬的股静脉和颈外静脉调转按相同伸长比端-端吻合至同侧股动脉和颈总动脉,其中一侧股动脉和颈总动脉的移植静脉外加可降解外套管为实验组,不加外套管侧为对照组.可降解外套管采用聚乳酸-聚乙醇酸(PL-GA),降解速度6周.

    作者:纪广玉;邹良建;张宝仁;韩林;龚克勤;孙辉;柳兆荣 刊期: 2003年第z1期

  • 组织工程化肌腱修复鸡趾屈肌腱缺损的生物力学特性研究

    目的肌腱缺损的修复与功能重建是骨外科的研究重点之一.组织工程化肌腱为修复肌腱缺损开辟了一条新途径.它具有良好的生物相容性、生物活性、生物力学相容性并能诱导胶原生成.近年来,在组织工程化肌腱方面已开展了多方面的研究,初步临床应用也取得了较好的效果.但是,从组织工程化肌腱的研究和应用中发现,它在植入体内后,其抗拉强度始终达不到正常肌腱的数值.不难推断,材料在体内的降解速率及诱导生成的胶原纤维的数量和质量同新生肌腱的生物力学性能有密切关系.

    作者:秦廷武;张姝江;杨志明;李秀群 刊期: 2003年第z1期

  • 内向型整流钾通道IK,Ach电流在胚胎发育期的动力学变化

    在研究不同发育时期的心肌细胞的乙酰胆碱激活的内向型整流钾通道电流IK,ACh的过程中,我们发现其动力学特性在胚胎的发育过程中发生变化.我们选用鼠胚胎心肌细胞E10.5-12.5d为发育早期的心肌细胞,E16.5-19.5d为发育晚期的心肌细胞.在对早期心肌细胞和发育晚期的心肌细胞的动力学特性的研究中我们发现:(1)加入乙酰胆碱早期心肌细胞动作电位具有频率减慢的现象,周期为不加乙酰胆碱的两倍.

    作者:范云;徐传骧;范家俊 刊期: 2003年第z1期

医用生物力学杂志

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