運(yùn)動是無創(chuàng)性心血管疾病預(yù)防的重要手段,它能夠引起血流剪切力幅值和頻率的改變,并且這種改變與運(yùn)動強(qiáng)度相關(guān)。位于血管壁最內(nèi)層的內(nèi)皮細(xì)胞能夠識別不同的血流剪切力信號,并將該機(jī)械力信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)部,從而引起一氧化氮（nitric oxide,NO）和活性氧類（reactive oxygen species,ROS）等血管活性物質(zhì)分泌量的改變,這些活性物質(zhì)與血管內(nèi)皮細(xì)胞功能以及血管穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。盡管大量在體研究表明血流剪切力在運(yùn)動調(diào)節(jié)內(nèi)皮功能中起關(guān)鍵作用,但是不同強(qiáng)度運(yùn)動所引起的剪切力信號對血管內(nèi)皮功能的調(diào)控規(guī)律及其力學(xué)生物學(xué)機(jī)制尚未闡明。鑒于體外系統(tǒng)能夠有效模擬動脈內(nèi)剪切力環(huán)境且適用于監(jiān)測細(xì)胞生物學(xué)響應(yīng),本論文以運(yùn)動前后人體頸總動脈處的血流剪切力波形為依據(jù)構(gòu)建運(yùn)動剪切力體外模擬系統(tǒng),研究不同強(qiáng)度運(yùn)動誘發(fā)的剪切力對于血管內(nèi)皮細(xì)胞中NO和ROS水平的影響以及相關(guān)的力學(xué)生物學(xué)機(jī)制,為合理運(yùn)動強(qiáng)度的選擇以及心血管疾病的預(yù)防提供一定的可能性。主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）基于實(shí)測數(shù)據(jù)與血流動力學(xué)建模方法,獲取了不同強(qiáng)度運(yùn)動前后頸總動脈處的血流剪切力波形及其特征。利用彩色超聲多普勒儀及電子血壓計(jì)分別測量... 

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)工作研究進(jìn)展
        1.2.1 運(yùn)動引起的血流剪切力改變
        1.2.2 運(yùn)動血流剪切力對血管內(nèi)皮功能影響的體內(nèi)(in vivo)研究
        1.2.3 運(yùn)動血流剪切力對血管內(nèi)皮功能影響的體外(in vitro)研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 本文的研究內(nèi)容
        1.3.2 本文的技術(shù)路線
2 急性運(yùn)動前后頸總動脈處的血流剪切力分析
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)和方法
        2.2.1 受試者
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        2.2.3 血流剪切力的計(jì)算
        2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 不同強(qiáng)度運(yùn)動前后頸總動脈處軸心流速及管徑變化
        2.3.2 剛性管和彈性管模型所得到的不同強(qiáng)度運(yùn)動前后頸總動脈處的剪切力波形
    2.4 本章小結(jié)
3 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建
    3.1 引言
    3.2 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理
    3.3 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的全局與局部流體力學(xué)分析
        3.3.1 全局的流體力學(xué)分析
        3.3.2 平行平板流動腔內(nèi)局部的流體力學(xué)分析
    3.4 集中參數(shù)模型中各元件參數(shù)值的確定
        3.4.1 多元件矩形平行平板流動腔系統(tǒng)
        3.4.2 多元件非矩形平行平板流動腔系統(tǒng)
    3.5 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的搭建與調(diào)試
        3.5.1 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)產(chǎn)生的穩(wěn)定性壓力波形
        3.5.2 矩形流動腔系統(tǒng)產(chǎn)生的剪切力波形與頸總動脈處剪切力波形的對比
        3.5.3 非矩形流動腔系統(tǒng)產(chǎn)生的剪切力波形與頸總動脈處剪切力波形的對比
    3.6 本章小結(jié)
4 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力作用下內(nèi)皮細(xì)胞中NO及ROS的響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞
        4.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及耗材
        4.2.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.4 主要實(shí)驗(yàn)試劑的配制
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)
        4.3.2 剪切力加載實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 細(xì)胞內(nèi)NO的檢測及定量分析
        4.3.4 細(xì)胞內(nèi)ROS的檢測及定量分析
        4.3.5 細(xì)胞內(nèi)線粒體形態(tài)的檢測
        4.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.1 不同幅值及頻率剪切力作用下細(xì)胞內(nèi)NO和ROS的動態(tài)響應(yīng)
        4.4.2 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力對細(xì)胞內(nèi)NO和ROS水平的影響
        4.4.3 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力作用下細(xì)胞內(nèi)NO和ROS的相互作用
        4.4.4 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力對細(xì)胞內(nèi)線粒體形態(tài)的影響
    4.5 討論
    4.6 本章小結(jié)
5 自噬調(diào)節(jié)不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力下細(xì)胞內(nèi)NO及ROS的生成
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞
        5.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及耗材
        5.2.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.4 主要實(shí)驗(yàn)試劑的配制
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)
        5.3.2 剪切力加載實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 總蛋白提取
        5.3.4 Western Blot檢測
        5.3.5 細(xì)胞轉(zhuǎn)染
        5.3.6 細(xì)胞免疫熒光
        5.3.7 細(xì)胞內(nèi)NO的檢測及定量分析
        5.3.8 細(xì)胞內(nèi)ROS的檢測及定量分析
        5.3.9 細(xì)胞抑制及激活實(shí)驗(yàn)
        5.3.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.4.1 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力對內(nèi)皮細(xì)胞中自噬水平的影響
        5.4.2 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力對內(nèi)皮細(xì)胞中eNOS磷酸化水平和NO生成的影響
        5.4.3 自噬對不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力作用下細(xì)胞中eNOS磷酸化水平和NO生成的影響
        5.4.4 不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力對內(nèi)皮細(xì)胞中ROS生成的影響
        5.4.5 自噬對不同強(qiáng)度運(yùn)動剪切力作用下內(nèi)皮細(xì)胞中ROS生成的影響
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]運(yùn)動訓(xùn)練調(diào)控細(xì)胞自噬相關(guān)機(jī)體功能的分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 張利,周海濤.  生命科學(xué). 2018(05)
[2]血管內(nèi)支架植入后的內(nèi)皮損傷及其修復(fù)策略[J]. 席亞東,黃玉華,杜若林,王亞洲,王貴學(xué),尹鐵英.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2018(02)
[3]急性上肢啞鈴訓(xùn)練對頸總動脈硬度和血液動力學(xué)的影響[J]. 申華,劉海斌,侯杰,覃開蓉.  中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]急性無氧功率自行車運(yùn)動對頸總動脈彈性模量和局部血液動力學(xué)的影響[J]. 朱勇,侯杰,劉波,朱亞冰,邱天爽,覃開蓉.  醫(yī)用生物力學(xué). 2013(04)
[5]流體剪應(yīng)力調(diào)節(jié)內(nèi)皮化小徑聚氨酯人工血管抗血栓特性的體外研究[J]. 楊震,陶軍,王潔梅,涂昌,馮煉強(qiáng),潘仕榮,馬虹.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2008(03)
[6]穩(wěn)態(tài)層流下的內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)特征變化[J]. 韓林,張寶仁,柳兆榮,朱家麟,郝家驊,徐志云,李惜惜.  第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(10)



本文編號：3699532