肝纤维化中肌成纤维细胞的作用及TGF-β/Smads通路的研究进展

肌成纤维细胞(myofibrobasts)是一种多起源的异质性细胞,在肝纤维化过程和愈伤反应(wound-healing response)中扮演重要角色.TGF-β /Smads通路作为体内重要的信号调节通路,对肝纤维化过程具有关键的调节作用,现已成为国内外近年来的研究热点.对肌成纤维细胞的来源以及影响其分化的因素,TGF-β /Smads通路与调控的研究进展,以及肝纤维化的治疗进行了较为全面的综述,并就肝纤维化今后研究的主要发展方向进行了展望.     

基底周期拉伸引起ECV-304细胞形态学变化的分析

对ECV-304细胞施以最大应变10％、0.67Hz的周期拉伸,利用计算机图像处理系统,对周期拉伸过程中ECV-304细胞的取向调整进行了形态学分析,结果显示：周期拉伸能引起细胞长轴取向垂直于最大主应变方向;加载12h内细胞长短径比增加,12-24h之间长短径比下降,随后趋于稳定;细胞在周期拉伸最大主应变方向上的最大截距缩短,而在垂直于最大主应变方向上的最大截距延长;取向调整的过程与长短径比增大的过程有显著的相关性。表明在周期拉伸过程中的取向调整是一个细胞具有方向差异性的变形过程,而不是刚性的旋转或位移。     

周期加载对VEC-304细胞株迁移、增殖分布的影响

在弹性膜上接种VEC－304,融合生长后擦去周边细胞形成一规则圆斑,使用弹性膜周期加载装置,对生长在弹性膜上的VEC－304圆斑施以15％拉伸应变,经显微镜观察,计算机图像处理了解细胞增殖、迁移时间过程及增殖细胞在应变场中的分布,细胞银染了解细胞形态及细胞连接情况,免疫荧光染色观察增殖细胞的分裂极。结果发现：（1）随加载时间延长圆斑沿与应变垂直向伸展成椭圆形,24h两径出现明显差异;（2）随时间增加圆斑面积扩大,但实验组沿与加载垂直方向的增大较沿加载方向为大;（3）细胞有丝分裂器（中心粒）位于细胞短轴即加载方向;（4）加载后细胞较对照组排列紧密,细胞间距更小,且出现较为明显的重叠生长现象。VEC－304在应变场中的运动迁移、增殖具有方向依赖性,周期加载可以促进细胞间连接。     

大鼠成骨细胞与基底材料粘附强度的实验研究

利用微管吸吮技术（Micropipette aspiration technique),测量Wistar大鼠成骨细胞与不同基底材料表面的切向粘附强度。发现Wistar大鼠细胞在相同基底材料表面的0－120min粘附过程中,细胞的粘附明显有两个不同的阶段。从而提示细胞在粘附过程中存在特异性和非特异性粘附两部分,并且细胞的特异性粘附大于非特异性粘附。I型胶原蛋白对细胞的粘附强度有很大影响。     

细胞培养基底单轴拉伸装置的研制

为了解决现有加载装置存在因基底膜面积太小而不能实现对大量细胞内蛋白一次,l生取样进行研究的问题,研制了一种适于大面积细胞培养拉伸装置,该装置还具有具有对应变的大小、方向、频率和时间可控的优点,可广泛地运用于细胞力学加载的相关领域的研究工作.     

拉伸作用对成骨细胞粘附、铺展、粘弹性的影响

采用四点弯曲梁实验装置（自行研制）对离体培养的大鼠成骨细胞,施以拉伸应变影响,通过微管吸吮系统、显微摄录、计算机图像系统了解细胞的粘附、铺展行为和细胞的粘弹性变化,认识细胞形态、粘附力及变形性对机械刺激的响应。发现：（1）机械拉伸2h成骨细胞与基底粘附力以及细胞单位面积粘附力较对照组明显升高,但加载后期与对照无明显;（2）成骨细胞粘弹性较对照组略低;（3）加载24h(500με）实验组细胞增殖比对照组快。机械拉伸有成骨细胞生长,并可通过粘附、铺展调整、削减应变影响。     

力学因素对肝星状细胞转移分化的影响

肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)存在于小叶内组织间隙(Disse间隙)内,肝纤维化过程中,肝星状细胞转移分化为纤维化的、具有增殖能力及收缩性的肌成纤维细胞(myofibro-blasts,MFB)。力学微环境的改变在肝星状细胞转移分化中有着非常重要的作用,其中基底的力学性质特别是基底硬度及力学加载对其的影响是研究的热点。该文就HSCs的转移分化、基质硬度和力学加载对其影响、可能的力学影响机制进行全面的综述。     

机械拉伸对血管平滑肌细胞粘附及生长的影响

通过自行研制的“四点弯曲梁”实验装置对血管平滑肌细胞（VSMC）加载培养,并结合显微形态观察和计算机图像处理系统测量细胞铺展投影面积、微管吸吮实验系统检测细胞与表面的粘附力、α-肌动蛋白(actin)免疫组化试验,了解细胞骨架发育和排列取向、流式细胞仪检测细胞动力学以及细胞生长行为等认识VSMC对应变刺激的响应.发现VSMC粘附铺展与实验时间正相关,细胞粘附力、铺展面积、单位面积粘附力4 h后实验组与对照组无显著性差异.VSMC内α-actin发育随加载时间延长呈增加趋势.细胞动力学检测实验组加载24 h后VSMC增殖活动受到抑制.VSMC可能通过调节细胞铺展行为、胞内应力纤维发育等主动机制,实现对机械拉伸的适应性改建.应变刺激有利于体外培养的VSMC维持收缩表型.     

PDMS微柱阵列型拓扑结构基底增强HepG2细胞TRPV1、TRPV4通道表达及功能响应性

制备了微柱名义直径为4μm或10μm,名义间距为4μm或7μm,名义高度为4μm的聚二甲基硅氧烷微柱阵列型拓扑结构基底,研究了HepG2细胞与拓扑结构基底复合后细胞瞬时受体电位通道TRPV1、TRPV4在基因和蛋白水平的表达及其功能响应性。细胞TRPV1和TRPV4在基因水平表达的评价采用定量PCR技术进行;TRPV1和TRPV4在蛋白水平的表达以免疫印迹和免疫荧光染色确认;TRPV1和TRPV4功能响应性的研究系以TRPV1和TRPV4激动剂辣椒素和4α-佛波醇-12,13-二葵酸酯刺激细胞,采用钙离子染料钙绿-1结合激光共聚焦显微技术记录钙内流动态过程,以钙内流荧光响应幅度及阳性响应比率进行评价。实验结果表明,在四种拓扑结构基底上细胞TRPV1和TRPV4的mRNA表达量均显著高于平面基底上相应值。免疫印迹实验证实了TRPV1和TRPV4在蛋白水平的表达,且拓扑结构基底上TRPV1和TRPV4免疫荧光染色强度较之平面基底相应值明显增高或趋于增高。在激动剂作用下,TRPV1介导的钙内流表现为快速去敏感化(25秒内)的瞬态内流,且拓扑结构基底上阳性响应细胞比例或相对荧光响应幅度较之平面基底相应值增高;而拓扑结构基底上细胞TRPV4阳性响应细胞比例和相对荧光响应幅度较之平面基底均全面明显升高。上述结果表明,TRPV介导的离子信号可能是基底拓扑结构优化HepG2细胞功能表型的重要信号机制。