在人體內(nèi)的細胞長期受到各種力學(xué)刺激,比如,人體氣道平滑肌細胞隨著大約平均6秒一次的的呼吸頻率進行著收縮和拉伸;胃壁與腸道的細胞因為胃腸道的蠕動而受到相應(yīng)的力學(xué)刺激;血管內(nèi)皮細胞受到血液流動引起的剪切應(yīng)力;膀胱平滑肌細胞在膀胱儲存和排放尿液的時候受到相應(yīng)的收縮和拉伸,等等。廣泛的研究表明,這些力學(xué)刺激顯著地影響了活體細胞的結(jié)構(gòu)和功能,因此,如果能在體外實驗中準(zhǔn)確模擬細胞在其體內(nèi)生理環(huán)境中所受到的力學(xué)機械刺激,將會在細胞生理學(xué),病理學(xué)的領(lǐng)域取得更新的研究突破。 目前,國內(nèi)外細胞力學(xué)領(lǐng)域在人體細胞如何響應(yīng)外力刺激這個方向內(nèi),主要集中研究剪切應(yīng)力對血管壁內(nèi)皮細胞的影響,以及機械拉伸對相應(yīng)平滑肌細胞的影響。而對于后者的研究主要采用長時間持續(xù)拉伸或者周期性拉伸,結(jié)果顯示會加快肌動蛋白的聚合作用,增強粘著斑的組裝,從而導(dǎo)致細胞硬度增加,使其形態(tài)更接近固態(tài)。此外,對細胞的長時間拉伸觸發(fā)并激活了相關(guān)的生物化學(xué)信號通路,導(dǎo)致細胞在數(shù)秒內(nèi)或者數(shù)分鐘內(nèi)硬度增強。機械拉伸導(dǎo)致的細胞硬化被認為是維持細胞和組織結(jié)構(gòu)完整性的一種保護機制。與此形成鮮明對比的是,最近的一些研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)細胞受到短暫的機械拉伸時會急劇軟化,...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 問題的提出與研究意義
        1.1.1 問題的提出
        1.1.2 研究的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 細胞骨架結(jié)構(gòu)簡介
        1.2.2 活細胞的硬度測量
        1.2.3 細胞流變學(xué)現(xiàn)狀概述
        1.2.4 細胞的力學(xué)響應(yīng)模型
        1.2.5 對于細胞生物學(xué)的啟示
    1.3 本文研究的目的和研究內(nèi)容
        1.3.1 本文的研究目的
        1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容
2 磁微粒扭轉(zhuǎn)細胞測量技術(shù)
    2.1 引言
    2.2 磁微粒扭轉(zhuǎn)細胞測量技術(shù)的原理
    2.3 磁微粒扭轉(zhuǎn)細胞測量技術(shù)的軟硬件配置
        2.3.1 磁微粒扭轉(zhuǎn)細胞測量裝置的設(shè)計
        2.3.2 硬件配置
        2.3.3 軟件配置
    2.4 實驗噪音分析
3 細胞牽張力顯微測量技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 計算原理
        3.2.1 基底位移場的計算
        3.2.2 通過位移場計算牽張力
    3.3 聚丙烯酰胺凝膠的制作
        3.3.1 材料
        3.3.2 方法
    3.4 實驗注意事項
    3.5 細胞牽張力顯微測量技術(shù)的應(yīng)用
4 實驗材料與方法
    4.1 細胞培養(yǎng)和實驗所用抑制劑
    4.2 拉伸和壓縮裝置
    4.3 磁微粒扭轉(zhuǎn)測量細胞實驗
        4.3.1 對照組實驗
        4.3.2 抑制劑實驗
        4.3.3 壓縮實驗
    4.4 細胞牽張力顯微測量實驗
    4.5 肌動蛋白染色實驗
    4.6 Western blot
5 實驗結(jié)果
    5.1 細胞牽張力顯微測量實驗結(jié)果
    5.2 磁微粒扭轉(zhuǎn)測量細胞實驗結(jié)果
        5.2.1 對照組實驗結(jié)果
        5.2.2 抑制劑實驗結(jié)果
        5.2.3 壓縮實驗結(jié)果
    5.3 肌動蛋白染色實驗和Western blot 結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 討論
        6.2.1 細胞骨架的可塑性
        6.2.2 細胞動力學(xué)中的普遍性
        6.2.3 力在細胞中的傳遞
    6.3 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學(xué)位期間參加科研項目情況



本文編號：3760878