应力作用下软骨细胞信号传导的研究进展

研究显示应力刺激对软骨细胞生长及基质代谢具重要作用。软骨正常结构形态以及应力下的软骨细胞形态和基质代谢的变化是力-生物信号转化的基础,信号分子及信号通路则是应力信号传导的核心,二者是对软骨细胞应力下信号传导过程深入了解不可或缺的信息组成,了解应力对软骨细胞的作用方式及作用机制有助于软骨相关疾病诊治、组织工程等领域的研究,本文就这两个方面研究进展做一综述。     

功能矫形前伸青春期大鼠下颌后翼外肌MyoD、myogenin的表达

目的：探讨＂应力-生长（改建）＂在细胞水平上的体现,为功能矫形治疗和矫治效果的保持提供新思路和实验依据。方法：本实验选用20只4周龄,雄性SD大鼠随机分为8组。其中实验组大鼠经戊巴比妥麻醉后佩戴上颌斜面导板,对照组未佩用。依据时间不同又分为四组：1d,7d,14d,21d。采用RT-PCR技术分析各组大鼠翼外肌组织中肌分化相关基因MyoD、myogenin mRNA的表达变化。结果：未施加功能矫形力的大鼠翼外肌组织MyoD表达伴随其生长发育呈现递减趋势,实验组在第7 d出现表达上调。同时,力学刺激后实验组动物myogenin的表达与对照组相比较在14 d组出现明显上调。结论：功能矫形力作用于翼外肌组织可以诱导MyoD和myogenin的表达上调进而诱导成肌细胞的分化。     

影响动物细胞有丝分裂方向的因素应力纤维在纺锤体定位中的作用

细胞的有丝分裂与细胞的增殖、分化及胚胎发育、组织器官形成、损伤组织的修复和疾病的发生有关.各种物理因素、细胞所处的微环境(包括细胞外基质、细胞粘附)等,以及胞内的多种信号因子均能对细胞的有丝分裂方向产生影响.大量文献表明,应力纤维的排列为有丝分裂中心粒分离和定位提供轨道,最终影响纺锤体和有丝分裂的定向.本实验室的micro-pattern和静态单轴拉伸应变实验进一步提示了应力纤维的排布方式是影响有丝分裂方向的重要因素.本文围绕着应力纤维的排布对有丝分裂方向的影响这一研究观点,综述分析了整合素介导的细胞外粘附-黏着斑的组装-应力纤维的排布-有丝分裂纺锤体定向等一系列影响贴壁哺乳动物细胞有丝分裂定向的过程.并根据酵母模型,对哺乳动物细胞有丝分裂定向过程的分子机制进行了介绍;在该过程中肌球蛋白、动力蛋白和kar9等蛋白质起到重要作用.     

切应力对内皮细胞膜微粘度的影响

目的：研究切应力对内皮细胞（EC）膜微粘度的影响。材料和方法：将EC置于脉动循环装置中,分别施加15dyne/cm^2,50dyne/cm^2,30Odyne/cm^2切应力,作用Oh,1h,2h,4h,6h,10h后,利用带偏振器的荧光分光光度计测量膜微粘度,结果：切应力使膜微粘度增加,且切应力越高,膜微粘度增加幅度越大。切应力作用4h,EC膜微粘度升至最高,4h-10h,膜微粘度开始缓慢恢复,但仍比静态对照显著升高,结论：在切应力作用下,EC膜微粘度增加,切应力是AS的致病因素,动脉狭窄处和大中动脉分叉处是AS好发的危险部位,也是防治的重点。     

镍钛聚髌器治疗髌骨骨折的电测分析

应用电阻测度应变技术,得到镍钛聚髌器这一记忆合金内固定器的应力－应变关系曲线,较为精确地测定了镍钛聚髌器动态聚合加压髌骨于解剖位的生物力学力值,结果表明：镍钛聚髌器可从9个方向产生向心聚合力,纵向为主,记忆加压力值为13．67Kg,侧向为辅,永加压力值为5．19Kg,并具有一定的耐疲劳性。本实验为临床使用及指导病人术后功能锻炼提供了科学的依据,并为研究动态记忆力学下的骨愈合机理提供了实验基础。     

整合素在细胞响应机械应力中的作用

机械应力在细胞生长、分化和基因表达等生理学过程和某些病理学过程中起了重要的作用.细胞粘附分子——整合素是机械信号转导中重要的跨膜分子.细胞通过整合素与胞外基质蛋白、细胞骨架蛋白以及聚焦粘附激酶等的反应,将感应的力信号转化为化学信号,从而调节细胞的生理机能,其中整合素与胞外基质蛋白之间的动态和特异性反应在细胞的机械信号转导过程中起了功能性作用.     

机械拉伸下人肺上皮细胞增殖及整联蛋白再分布

应用体外周期性拉伸装置研究机械拉伸对人肺上皮细胞A5 4 9增殖及其膜表面受体———整联蛋白α5、β1再分布的调控作用。结果表明 :在应变为 15 % ,频率为 2 0次 /min、4 0次 /min的拉伸刺激下 ,4 8h后 ,应用流式细胞技术检测细胞的增殖活性指数明显降低 ,A5 4 9细胞的DNA合成受到显著抑制。在 4 0次 /min的拉伸频率下 ,整联蛋白α5、β1的分布发生重组并向基底层转移 ,形成局部粘附连接。研究表明 :整联蛋白α5、β1可能在肺上皮细胞感应机械应力过程中起了重要的作用。     

心脏肥大的分子机制

血流动力超荷即机械应力是引起心脏肥大的主要原因,它能通过许多不同的信号途径诱导心脏肥大的发生,弄清楚机械应力诱导心脏肥大的机理,将有助于阐明充血性心力衰竭的机理.     

力学因素对人红细胞葡萄糖运输和阴离子交换的影响

机械应力在心血管系统的正常生理和病理中都起着重要的作用。实验中观察到当提高红细胞悬浮液的旋转速度时会导致葡萄糖跨膜输入的速率增加。改变溶液渗透压及用使细胞膜曲率变化的药物（氯丙嗪）是对红细胞作用的另二种力学因素。研究发现它们同样也能对葡萄糖和阴离子的运输有影响,根据运输速率的温度特性给出了这些力学因素作用下葡萄糖、阴离子运输时活化能的变化,活化能的减小和运输速率的增加有很好的对应关系;活化能减小使膜上运输蛋白在运输过程中的构象变化更为容易,对红细胞血影的内禀荧光淬灭测量量表明,机械应力是通过影响膜上葡萄糖运输蛋白（GLUT1）和阴离子交换蛋白（带3蛋白）物构象起作用的,当用抑制剂抑制了阴离子的运输后。观察到此时葡萄糖跨膜运输对机械应力的响应发生改变,这再次表明在红细胞膜上GLUT1和带3蛋白之间存在着信号连接。     

植物向地性的一种新解释

以一种新观点（假设）解释植物的向地性。新观点主要内容：植物的茎在横截面上受到压应力时，生长快；受到拉应力时，则生长慢。根对应力的反应与茎相反，反应最敏感的部位是茎尖、根尖。新观点简称为应力的植物效应。