YAP参与调控细胞上皮-间充质转化的研究进展

上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是上皮来源细胞在各种理化因素作用下经历表型转化获得间充质样细胞表型的过程.研究表明,有多种信号分子参与EMT的发生,并在胚胎发育、器官损伤修复和肿瘤的发生发展过程中起着关键作用.Yes相关蛋白(yes-associated protein,YAP)作为Hippo信号通路的下游效应分子,被广泛报道参与EMT的进程,调控多种基因的表达,起到调节细胞增殖、凋亡、器官发育和修复等作用.最新研究表明,YAP活性的变化直接介导肿瘤细胞的迁移和侵袭等能力的变化,而这些变化都伴随着EMT的发生.因此,YAP蛋白跟EMT的发生密切相关.本文就近年来关于YAP调控组织发育、器官纤维化及在肿瘤发生发展中的作用,以及相关分子机制的研究进行综述,并将阐明其与EMT之间的相互关系,以期为EMT的研究提供新的视角,进而为相关疾病的治疗提供新的分子靶点和诊断治疗策略.     

粘弹性血管入口区域内血管壁与血液耦合运动的研究

从血液流动、血管壁运动、血液－血管壁耦合运动三方面出发,建立了粘弹性血管发展流动的数学模型。导出了一组血液流动的速度分布、压力分布公式以及管壁位移公式。理论分析与数值计算都表明：（１）入口区域内血液流动的速度分布、压力分布与管壁的粘弹性无关;（２）管壁运动的位移公式中,Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ各项都具有特定的物理意义;（３）完全弹性问题可视为本文公式的特殊情况。     

流体剪应力作用对内皮细胞变形的影响

血液流动和内皮的耦合是重要的生物医学问题,引起了学者们的广泛兴趣。目前已知流场剪应力对内皮细胞的形态和功能有重要影响,流体剪应力被认为是引起内皮细胞重建的始发信号。所以,了解流体剪应力与内皮细胞之间的相互作用机制是十分重要的。建立了一个理论模型来模拟流场剪应力与内皮细胞之间的相互作用。根据二维计算流体动力学方法研究了流体剪应力作用下内皮细胞表面的应力、压力分布。模拟结果表明:(1) 内皮细胞的变形随琢(对应于流体作用于细胞表面的剪应力)的变化而变化。当琢很小时(<0.02),流场剪应力对细胞变形的影响很小;随着琢的增大,细胞的变形也相应增大;当琢达到0.20以上时,细胞的变形变化很小,即细胞的形态保持相对稳定。(2) 流动引起了细胞表面应力和压力分布的不均匀,从而导致了细胞的变形,但内皮细胞的最大应力总是位于细胞的顶点。同时,用流室系统提供剪切流动,测量了不同剪应力作用下培养的人主动脉内皮细胞的变形,所得到的实验结果与数值模拟结果吻合。结果提示,由于剪切流动引起细胞表面应力分布的不均一,可能在细胞激活和细胞功能的调节(如细胞骨架的调节、粘附分子的表达与分布等)机制上具有特殊的作用。为应用流体动力学理论研究细胞(内皮细胞、白细胞等)变形以及细胞-基质粘     

力学刺激诱导细胞自噬的研究进展

自噬是细胞重要的自我保护机制,多种伤害性刺激激活的自噬具有维持细胞稳态和正常功能的作用.此外,自噬还参与调控恶性肿瘤、动脉粥样硬化等多种疾病的发生发展过程.体内细胞处于复杂的力学微环境中,力学刺激参与调控细胞自噬,如压力可诱导心肌细胞的自噬、牵张力调控运动系统多种细胞的自噬、流体剪切力可激活血管内皮细胞和肿瘤细胞的自噬.力学刺激诱导的细胞自噬依赖众多信号通路.细胞骨架作为重要的调节因子,不仅参与细胞力学信号转导,同时可参与调控细胞自噬.因此,细胞骨架与力学刺激诱导的细胞自噬密切相关.本文结合最新的研究成果,综述力学刺激对细胞自噬的影响及其分子机制,以期为研究力学刺激对细胞生物学行为的影响提供新的视角,进而为相关疾病的治疗提供新思路和分子靶点.     

关于血管入口流动公式的进一步研究

为进一步研究前文［１］提出的粘弹性血管入口流动公式,以一组狗的胸主动脉参数为实例进行分析与讨论。结果表明,（１）公式中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ各项对管壁运动位移的影响规律为：当ｘ／ＲｎＲ＜Ｌｘ时,Ｄ、Ｅ的影响是主要的,而Ａ、Ｂ、Ｃ可忽略不计;当ｘ／ＲｎＲ＞Ｌｘ时,就必须考虑Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ的联合作用。（２）定常、非定常状态下粘弹性血管的运动呈现一定的规律：当ｘ／ＲｎＲ＜０．１６时,管壁位移变化显著,当ｘ／ＲｎＲ＞０．１６时,管壁位移变化平稳。同时,相同条件下,弹性血管的位移变化幅值大于粘弹性血管。（３）粘弹性血管的运动不仅与它的径向、轴向位置有关,而且与血液对血管的作用力有关。     

Flow Chamber流动试验模型

从Navier-Stokes方程出发,运用无量纲化及虚宗量Bessel函数法求解,导得Flow Chamber系统中流体流动的速度场、切应力场等分布规律。并且,本文公式简化为定常状态时,无论是和Cao等人的理论结果,还是和他们的实验结果比较,都是相当一致的。     

稳定剪切流动下黏附于血管表面的白细胞发生变形的生物力学机制

白细胞与血管表面的黏附是重要的生物医学问题, 引起了学者们的广泛兴趣. 用复合液滴模拟黏附于血管表面的白细胞, 根据二维计算流体动力学方法研究了流体切应力作用下白细胞黏附引起的压力分布, 同时, 通过引入“变形指数”, 研究稳定剪切流动下白细胞及其细胞核发生变形的生物力学机制. 数值结果表明: (ⅰ) 白细胞在外界流场作用下发生了变形. 随着初始接触角、外界流场Reynolds数的增大, 细胞的变形也增大. (ⅱ) 细胞核随细胞的变形发生了变形, 但细胞的变形指数总是大于其细胞核, 表明细胞核更能耐受剪切流动. (ⅲ) 当初始接触角和Reynolds数增大到一定值时, 细胞和细胞核都不能进一步变形, 变形指数达到峰值. (ⅳ) 压力分布曲线表明, 在细胞的下游形成一个高压区, 提供促使细胞受力达到平衡的升力, 从而阻止细胞的进一步变形. 同时, 用流室系统提供剪切流动, 测量了不同条件下白细胞的变形. 所得到的实验结果与上述数值模拟结果是吻合的. 结果提示, 具有高黏性的细胞核在细胞的变形过程中发挥了特殊作用.     

人口流动条件下血管壁运动的数学模型

根据血管人口流动条件,从血液流动、血管壁运动、血液－血管壁耦合运动３个方面出发,推导出血管壁运动的数学模型,通过理论分析与实例计算,进一步明确了模型的物理意义。     

入口流动条件下血管壁运动的数学模型

根据血管入口流动条件,从血液流动、血管壁运动、血液－血管壁耦合运动３个方面出发,推导出血管生运动的教学模型．通过理论分析与实例计算,进一步明确了模型的物理意义．