人红细胞膜和血浆游离脂肪酸成分分析及其对膜微粘度的影响

采用高效液相色谱（ＨＰＬＣ）和荧光偏振技术测定了４２例正常人红细胞膜和血浆游离脂肪酸（ＦＦＡ）及膜微粘度,并探讨了膜脂肪酸和血浆ＦＦＡ构成与膜微粘度之间的关系。结果表明：正常人红细胞膜主要由廿二碳六烯酸（Ｃ２２∶６）、花生四烯酸（Ｃ２０∶４）、亚油酸（Ｃ１８∶２）、软脂酸（Ｃ１６∶０）、油酸（Ｃ１８∶１）和硬脂酸（Ｃ１８∶０）等六种脂肪酸组成。血浆ＦＦＡ构成与膜脂肪酸相似,但不含Ｃ２２∶６而含十四烷酸（Ｃ１４∶０）。红细胞膜各脂肪酸含量大多与其血浆浓度呈明显正相关。红细胞膜微粘度与膜软脂酸和硬脂酸呈明显正相关,与膜廿二碳六烯酸和花生四烯酸呈明显负相关。提示红细胞膜脂肪酸组成受血浆ＦＦＡ成分影响;而红细胞膜脂肪酸成分对膜微粘度亦有重要影响     

切应力对血管内皮细胞迁移的影响及其相关作用机制

血管内皮细胞(endothelial cell,EC)迁移对于维持血管功能和结构的稳定具有重要作用。血液在血管中流动,从而使位于血管内层EC可以感受到切应力的作用。大量研究表明EC迁移受生物、化学和物理等多种体内外因素的调控,而切应力作为力学因素对EC的迁移具有重要调控作用。对切应力如何影响EC迁移及其作用机制进行综述。     

颈动脉血管壁切应力的分析

动脉中管壁的脉动低切应力在动脉粥样硬化形成中起始动和主要的决定作用。本文比较了几种计算血管壁切应力的方法,认为采用有约束的弹性管模型计算获得的动脉壁切应力更适合于临床应用。根据检测得到的正常人和动脉硬化性脑血管病患者的颈动脉血流速度、血管管径等数据,计算两者的颈动脉壁面切应力。研究发现动脉硬化性脑血管病患者的壁面切应力比正常人显著减小。这表明,颈动脉的壁面切应力可以作为动脉硬化性脑血管疾病的早期诊断的重要参考指标。     

内皮细胞基因的切应力反应元件

内皮细胞与血流直接接触,血流产生的血管壁切应力直接调节内皮细胞基因的表达,其调节机制就是通过切应力反应元件调节基因的转录。切应力反应元件有кＢ位点、ＴＲＥ（ＡＰ－１）位点、Ｅｇｒ－１位点和Ｓｐ１位点。相关的基因有：ＰＤＧＦ－Ｂ、（人、猫、鼠）、ｔＰＡ（人、猫、鼠）、ＴＧＦ－β１（人、鼠）、Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉｎ－１（人）、ｅｃ－ＮＯＳ（人）、ｃ－ｆｏｓ（人）、ＩＣＡＭ－１（人）、ＭＣＰ－１（人）、Ｖ     

低切应力作用下体外培养动脉内皮细胞内皮素的表达

研究了切应力对完整血管的生物学作用以及应力引起血管重建过程中内皮素(ET)的变化．采用血管体外应力培养系统,将一段完整的猪颈总动脉在体外进行培养,设切应力分别为2Pa(％组)和0．5Pa(S5组),设置2、4、6．8．10．12、14．16和18h共9个时相观察点,非平衡法放射免疫检测灌流液中的ET含量．通过Logistic曲线方程拟合,分析切应力作用下完整动脉ET表达变化规律。结果显示：S20组ET总体变化不明显;S5组分泌速率在前12．37h内明显上升,而后又逐渐下降趋于稳定,且始终高于S20组。说明低切应力作用下ET的表达及分泌增高．结果提示,在低切应力引起的血管重建中,ET可能起着重要作用。     

VASP在切应力诱导的内皮细胞骨架重排中的变化

目的:探讨不同强度的稳定层流切应力对内皮细胞骨架肌动蛋白相关蛋白VASP表达、磷酸化和分布影响规律及其机制.方法:采用平行板流动腔模型,刺激培养HUVECs.免疫荧光双标显示层流下细胞中肌动蛋白重排与VASP分布变化之间的规律.RT-PCR检测VASP mRNA表达;Western blot监测VASP表达及磷酸化水平.结果:10 dyn/cm2剪切24 h后,细胞延长、长轴重排、形成顺流场排列的粗大肌动蛋白纤维丝;VASP沿肌动蛋白纤维分布,在其末端汇聚成明显的点状;10 dyn/cm2剪切1 h诱导VASPmRNA表达增加;24 h内VASP反复磷酸化、总表达量增加2 h达高峰后恢复,8 h后再次升高;cAMP抑制剂H89显著抑制切应力诱导VASP表达增加及磷酸化.结论:切应力通过cAMP/cAK途径磷酸化VASP,发挥骨架调节蛋白作用,介导血液流动引起的内皮细胞骨架重组、形态改变.     

温度及膜中蛋白质含量与膜粘度和膜中分子排列方向的关系

本实验用闪光诱导的瞬间二向色性方法测量了不同温度以及不同蛋白质含量下菌紫质分子在脂质囊泡膜中的旋转扩散运动.根据旋转扩散运动得到了温度和蛋白质含量与膜粘度以及分子在膜中排列方向的关系.温度和蛋白质的含量都影响膜的粘度,但并不影响蛋白质分子在膜中的排列方向.     

低切应力对体外培养血管中膜平滑肌细胞原癌基因c-Fos和c-Myc表达的影响

为了探讨切应力影响血管重建的机制,观察了低切应力对完整血管中膜平滑肌细胞原癌基因蛋白c-Fos和c-Myc表达的影响。应用血管体外应力培养系统,将一段完整的猪颈总动脉在体外进行培养,控制血管内培养液为定常流, 压力为1.33×105 Pa,切应力分别为2 Pa(S20组)、0.5 Pa(S5组)和0 Pa(S0组),培养时间分别为1、6和24 h,采用免疫组化和计算机图像分析方法观察血管中膜平滑肌细胞c-Fos和c-Myc的表达。结果显示,S20组仅有少量的表达,而S5组和S0组,血管壁的平滑肌细胞短时间(1 h)内即出现c-Fos和c-Myc表达增高,与S20组相比有显著差异(P<0.01),随后,c-Fos又很快降低(6 h),24 h时已降至基线水平,而c-Myc的表达则持续相对较长的一段时间,且与c-Fos相反,1 h的表达低于6 h。结果表明,在低切应力作用下,血管平滑肌细胞的c-fos和c-myc基因被激活,调节转录,从而调节切应力-血管平滑肌细胞的信号转导通路,进而影响血管平滑肌细胞的增殖和凋亡。     

黄芪、硫酸锌对肠缺血/再灌注后红细胞膜微粘度的影响

目的 :探讨黄芪、硫酸锌对肠缺血 /再灌注 (I/R)后红细胞 (RBC)膜微粘度的影响并探讨其作用机制。方法 :复制家兔肠I/R损伤模型 ,检测给予黄芪、硫酸锌后肠I/R损伤家兔RBC膜微粘度的变化 ,同时检测RBC超氧化物歧化酶 (SOD)、RBC膜及重要器官组织丙二醛 (MDA)含量及血浆黄嘌呤氧化酶 (XO)活性 ,并与I/R组及假手术组比较。分析膜微粘度与SOD、MDA、XO之间的关系。结果 :黄芪、硫酸锌可使RBC膜微粘度、膜和器官组织MDA及血浆XO活性降低 ,且可防止SOD减少 (P <0 .0 1 )。结论 :黄芪、硫酸锌通过抗脂质过氧化能稳定RBC膜 ,改善RBC膜微粘度 ,进而改善重要器官的血流动力学 ,避免了I/R损伤的进行性加剧     

切应力作用下与血管平滑肌细胞联合培养的内皮细胞PDGF-B含量的变化

目的：探讨切应力作用下联合培养的血管平滑肌细胞(VSMC)对内皮细胞(EC)PDGF-B含量变化的影响,为组织工程血管和预防血管移植物再缩窄研究提供一些实验资料。方法应用免疫细胞化学方法和图像分析技术,以静态条件下单独培养的EC和联合培养的EC为两对照组,研究了切应力作用下单独培养的EC和与VSMC联合培养EC的PDGFB含量的变化。结果：静态条件下联合培养EC的PDGF-B的含量比单独培养的EC减少;切应力作用下,联合培养EC的PDGF-B含量在切应力作用1h左右有瞬时上升,随后下降至低于联合培养条件下的静态水平,且瞬时上升的时间点比单独培养的EC提前。结论：切应力作用下,与VSMC联合培养EC的PDGF-B含量下降,这可能有利于抑制VSMC的增殖,提示在组织工程血管构建时VSMC与EC联合种植有利于预防血管移植后的再狭窄     

Short-Term Shear Stress Induces Rapid Actin Dynamics in Living Endothelial Cells

Hemodynamic shear stress guides a variety of endothelial phenotype characteristics, including cell morphology, cytoskeletal structure, and gene expression profile. The sensing and processing of extracellular fluid forces may be mediated by mechanotransmission through the actin cytoskeleton network to intracellular locations of signal initiation. In this study, we identify rapid actin-mediated morphological changes in living subconfluent and confluent bovine aortic endothelial cells (ECs) in response to onset of unidirectional steady fluid shear stress (15 dyn/cm²). After flow onset, subconfluent cells exhibited dynamic edge activity in lamellipodia and small ruffles in the downstream and side directions for the first 12 min; activity was minimal in the upstream direction. After 12 min, peripheral edge extension subsided. Confluent cell monolayers that were exposed to shear stress exhibited only subtle increases in edge fluctuations after flow onset. Addition of cytochalasin D to disrupt actin polymerization served to suppress the magnitude of flow-mediated actin remodeling in both subconfluent confluent EC monolayers. Interestingly, when subconfluent ECs were exposed to two sequential flow step increases (1 dyn/cm² followed by 15 dyn/cm² 12 min later), actin-mediated edge activity was not additionally increased after the second flow step. Thus, repeated flow increases served to desensitize mechanosensitive structural dynamics in the actin cytoskeleton.     

水分胁迫对甘蔗叶片线粒体膜流动性的影响及其与膜脂过氧化的关系

用荧光探剂ANS对抗旱性不同的甘蔗品种在水分胁迫下叶片线粒体膜流动性的变化进行的研究表明,水分胁迫降低了线粒体膜的流动性,抗旱性强的甘蔗品种Co 617和F.Y.79-9的下降幅度分别小于抗旱性弱的Co 740和M.T.77-208;水分胁迫下线粒体膜流动性的下降与膜脂过氧化产物丙二醛含量的增加有密切关系。外源自由基处理试验也表明,甘蔗叶片线粒体膜流动性的下降与膜脂过氧化作用有关。     

血流剪切力在动脉粥样硬化形成中的作用

血管内皮位于血管壁和血液的界面,直接与血流接触而持续受血流剪切力的作用。血管内皮细胞能感受血流机械力的变化,通过激活相应的信号通路调节血管内皮和平滑肌的结构和功能。研究发现,血液流动力的形式与动脉粥样硬化的发生发展有密切的关系。本综述将就血流剪切力与动脉粥样硬化的相互关系及作用机制的最新研究进展作简要介绍。     

流体剪应力对成骨细胞OPG和ODF表达的影响

通过平板流动腔装置对大鼠成骨细胞施以流体剪应力,研究剪应力作用对成骨细胞中骨保护因子(osteoprotegerin,OPG),破骨细胞分化因子(osteoclast differentiation factor,ODF)基因表达的影响.分别考察了剪应力大小和作用时间,以及单一水平和梯度变化的剪切力加载方式的影响.运用RT-PCR和蛋白质印迹技术检测OPG、ODFmRNA和蛋白质表达的变化,结果显示,剪切力作用下OPG的表达得到促进,ODF的表达受到抑制,mRNA与蛋白质表达的变化一致,这种影响与剪切力的大小和作用时间有关.1.0和1.5N/m2的剪应力作用效果比0.5N/m2明显,梯度变化的作用方式在作用效果上与最后一个梯度水平相当的恒定剪应力单独作用没有显著差异,在加载的24h内剪应力对OPG、ODF表达的影响始终存在.这种影响使得OPG/ODF的平衡向着OPG占优的方向发展,这种变化意味着骨吸收会受到抑制,提示力学刺激可能通过OPG/ODF调控系统对骨代谢平衡进行调控.     

剪切力对单核细胞趋化蛋白-1的影响

单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）能趋化单核细胞在内皮细胞下聚集,是动脉粥样硬化最早期的病理改变之一.从生物力学的角度对体外培养的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）合成和分泌MCP-1的规律作了研究.通过流动小室,HUVEC给予0.4,1.0, 2.0 N/m²的剪应力,运用免疫组化,图象处理及ELISA方法测出不同时间胞浆及灌流液中MCP-1的含量,结果表明HUVEC合成和分泌MCP-1是随剪切力和时间变化而变化的.该工作为进一步理解剪切力诱导动脉粥样硬化的发生提供实验数据.     

成梯度增加的流体流动剪切力促进明胶基底上人脐静脉内皮细胞粘附

采用脉动平板流动腔 (flowchamber)系统 ,研究了的单水平流动剪应力加载 ,和从 5或 7.5dyne/cm² 开始的成梯度增加至 1 0或 1 5dyne cm² 的流动剪应力加载 ,在 5h、1 0h、2 4h对生长在明胶基底上的人脐静脉内皮细胞 (HUVEC)粘附性的影响 ,探讨了梯度增加的流动剪切力加载对细胞粘附能力的促进作用。实验结果表明 :与 7.5dyne cm² 的单一水平的加载相比 ,成梯度增加的流动剪切力可明显提高HUVEC在明胶基底上的粘附 ,增加HUVEC对流动剪应力的耐受程度 ,有利于引起HUVEC转变成与在体相同的形态和排列。     

水分胁迫对小麦根细胞质膜氧化还原系统的影响

水分胁迫使小麦根质膜ＮＡＤＨ和ＮＡＤＰＨ的氧化速率及Ｆｅ（ＣＮ）６３－和ＥＤＴＡ－Ｆｅ３＋的还原速率明显降低。对照与胁迫处理的质膜氧化还原系统活性均不受鱼藤酮抗霉素Ａ和ＫＣＮ等呼吸链抑制剂的影响。在不加Ｆｅ（ＣＮ）６３－作为电子受体时,水杨基羟肘酸（ＳＨＷ）可明显刺激质膜ＮＡＤＨ的氧化和Ｏ２吸收速率。水分胁迫促使ＳＨＡＭ刺激的ＮＡＤＨ氧化明显降低,但却使Ｏ２吸收略有上升。     

Altered Microviscosity at Brain Membrane Surface Induces Distinct and Reversible Inhibition of Opioid Receptor Binding

In synaptosomal membranes from rat and monkey brain cortex, the addition of petroselenic (18:1, cis-delta 6) acid, oleic (18:1, cis-delta 9) acid, and vaccenic (18:1, cis-delta 11) acid or their corresponding methyl esters at 0.5 mumol/mg of membrane protein caused a similar 7-10% decrease in the microviscosity of the membrane core, whereas at the membrane surface the microviscosity was reduced 5-7% by the fatty acids but only 1% by their methyl esters. Concomitantly, the fatty acids, but not the methyl esters, inhibited the specific binding of the tritiated mu-, delta-, and kappa-opioids Tyr-D-Ala-Gly-(Me)Phe-Gly-ol (DAMGO), [D-Pen2,D-Pen5]enkephalin (DPDPE), and U69,593, respectively. As shown with oleic acid, the sensitivity of opioid receptor binding toward inhibition by fatty acids was in the order delta greater than mu much greater than kappa, whereby the binding of [3H]DPDPE was abolished, but significant inhibition of [3H]U69,593 binding, determined in membranes from monkey brain, required membrane modification with a twofold higher fatty acid concentration. Except for the unchanged KD of [3H]U69,593, the inhibition by oleic acid involved both the Bmax and affinity of opioid binding. Cholesteryl hemisuccinate (0.5-3 mumol/mg of protein), added to membranes previously modified by fatty acids, reversed the fluidization caused by the latter compounds and restored inhibited mu-, delta-, and kappa-opioid binding toward control values. In particular, the Bmax of [3H]-DPDPE binding completely recovered after being undetectable.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)     

Modification of the swirling well cell culture model to alter shear stress metrics

Effects of hemodynamic shear stress on endothelial cells have been extensively investigated using the “swirling well” method, in which cells are cultured in dishes or multiwell plates placed on an orbital shaker. A wave rotates around the well, producing complex patterns of shear. The method allows chronic exposure to flow with high throughput at low cost but has two disadvantages: a number of shear stress characteristics change in a broadly similar way from the center to the edge of the well, and cells at one location in the well may release mediators into the medium that affect the behavior of cells at other locations, exposed to different shears. These properties make it challenging to correlate cell properties with shear. The present study investigated simple alterations to ameliorate these issues. Flows were obtained by numerical simulation. Increasing the volume of fluid in the well-altered dimensional but not dimensionless shear metrics. Adding a central cylinder to the base of the well-forced fluid to flow in a square toroidal channel and reduced multidirectionality. Conversely, suspending a cylinder above the base of the well made the flow highly multidirectional. Increasing viscosity in the latter model increased the magnitude of dimensional but not dimensionless metrics. Finally, tilting the well changed the patterns of different wall shear stress metrics in different ways. Collectively, these methods allow similar flows over most of the cells cultured and/or allow the separation of different shear metrics. A combination of the methods overcomes the limitations of the baseline model.