剪切应力对血管内皮细胞的影响

血管内表面覆盖有一层内皮细胞。这层内皮细胞曾被认为是血液成分与血管壁之间的屏障，仅在血管内外的养料、氧和一些大分子物质的交换时起中介作用。六十年代，病理解剖发现动脉粥样硬化常发生于血管分支处与血管弯曲部位，因而激发了人们对血管内皮细胞及其血流动力学环境的研究举。研究表明，血管内皮细胞在体内不断地受到脉动血流的剪切作用，这种血流动力学环境对内皮细胞生物学特性和内皮细胞正常功能至关重要。目前已研究发现     

流体切应力对血管内皮细胞基因表达的影响

血液产生的切应力可以引起血管中的内皮细胞发生生物物理、生化和基因调控水平上的反应,从而调节内皮的结构和功能。当内皮细胞受到的切应力发生变化时,即可引起细胞基因表达上的变化,从而可能引发一些常见的心血管疾病。对切应力调控内皮细胞基因表达机制的研究,有助于找到治疗以上疾病的临床方法。综述了切应力对内皮细胞基因表达的影响及其调控机制,并对其在临床治疗、小口径人工血管构建和药物设计等方面的应用前景进行了展望。     

流体剪切应力对大鼠骨髓间充质干细胞MT1-MMP基因表达的影响

目的探讨流体剪切应力对大鼠骨髓间充质干细胞(ratbonemarrow-derived mesenchy malstem cells,rMSCs)中膜型基质金属蛋白酶1(Membrane type-1 matrix metalloproteinase,MT1-MMP)基因表达的影响,为阐明应力诱导rMSCs分化的分子机制提供一些实验依据。方法应用平行平板流动腔系统,给rMSCs施加不同大小和不同加载时间的层流剪切应力,用real-time PCR检测MT1-MMP基因mRNA的表达水平。结果 5,15,30 dynes/cm2剪切应力均能刺激rMSCs的MT1-MMP mRNA表达,且其作用呈时间依赖和强度依赖。p38抑制剂(SB202190)可以明显抑制这种作用,而PI3K抑制剂(wortmannin)却增强了这种效果。结论流体剪切应力可诱导rMSCs的MT1-MMP基因表达,其表达量与刺激时间和剪切应力的强度密切相关,这种作用可能通过p38MAPK和PI3K/Akt信号通路。     

重组人促红细胞生成素对人脐静脉内皮细胞CyclinD1表达的影响

目的探讨重组人促红细胞生成素(rHuEPO)对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)细胞周期蛋白CyclinD1的影响。方法采用细胞培养及免疫组织化学方法检测不同剂量(10、20、40U/mL)rHuEPO作用下HUVEC中CyclinD1表达的变化。结果对组照及10、20、40U/mlrHuEPO实验组内皮细胞CyclinD1表达阳性百分率(%)分别为26±3、41±5、69±3、65±4,与对照组相比,rHuEPO作用后HUVEC中CyclinD1表达明显增强(P﹤0.05),且随rHuEPO剂量增加作用增强,呈剂量效应关系。结论rHuEPO能明显促进体外培养内皮细胞CyclinD1表达,提示rHuEPO具促内皮细胞增殖作用。     

血流剪切应力对内皮细胞表达人类凋亡蛋白抑制剂的作用

 目的：本研究目的是阐明血流剪切应力抑制血管内皮细胞凋亡的分子机制。方法: 人脐静脉内皮细胞（HUVECs）培养于DMEM, 当细胞融合时，转染Smac基因，将细胞暴露于20 dyne/cm2 的剪切应力，分别测定人类凋亡蛋白抑制剂(human inhibitor of apoptosis protein-2, HIAP-2） 蛋白表达及细胞凋亡蛋白酶（caspase-3）活性。 结果: 20 dyne/cm2 的剪切应力抑制caspase-3活性的增加，此作用与剪切应力能够明显诱导内皮细胞产生HIAP-2 蛋白表达明显增加有关。 结论：证实生理水平剪切应力能够明显诱导内皮细胞产生HIAP-2 蛋白的表达，这可能是剪切应力抑制内皮细胞凋亡发挥抗动脉粥样硬化作用的机制之一。     

流体剪切应力对骨细胞分子活动的影响

机械应力在骨的生长、重建过程中起着十分重要的作用。应力刺激作用于骨组织后对应力感受细胞（骨细胞、成骨细胞）产生牵张应力及流体剪切应力(FSS)刺激，进而影响细胞内相关基因的表达，在此过程中流体剪切应力占主导作用。目前FSS引起骨细胞分子活动的具体机制还不明确，细胞膜上的应力敏感离子通道、整合素－细胞骨架复合体以及缝隙连接／CX43半通道结构可能在力学信号转导过程中起重要作用，它们可能通过促分裂原活化蛋白激酶(Mitogenactivated protein kinase, MAPK)通路、蛋白激酶A/蛋白激酶C(PKA/PKC)通路、核因子κB(NFκB)通路、RhoA/Rho-激酶(RohA-dependent kinase, ROCK)通路以及Ca(上标 2+)通路起作用，最终影响细胞生长因子、转录因子以及成骨相关基质蛋白的表达。FSS影响骨细胞分子活动的应力传导以及信号转导的确切机制仍需要进一步阐明。     

TNF-α、IL-1β 、LPS对人多核白细胞、脐静脉内皮细胞血小板内皮细胞粘附分子-1表达的影响

目的：初探炎性刺激对人多核白细胞（ＰＭＮ）和脐静脉内皮细胞（ＨＵＶＥＣ）的血小板内皮细胞粘附分子－１（ＰＥＣＡＭ－１）表达的影响和ＰＥＣＡＭ－１的可能作用。方法：使用流式细胞仪和免疫组化法,观察脂多糖（ＬＰＳ）、白介素（ＩＬ）－１β和肿瘤坏死因子（ＴＮＦ）－ａ对ＰＭＮ和ＨＵＶＥＣ ＰＥＣＡＭ－１表达的变化。结果：ＬＰＳ、１Ｌ－１β和ＴＮＦ－ａ可引起ＰＭＮ表达ＰＥＣＡＭ－１蛋白减少,而对ＨＵＶＥＣ　ＰＥＣＡＭ－１的表达无显著影响,但组化显著在ＨＵ－ＶＥＣ连接部的ＰＥＣＡＭ－１染色变淡。结论：上述炎性刺激物不仅可引起ＰＭＮ表达ＰＥＣＡＭ－１减少、激活ＰＭＮ,而且可改变内皮细胞ＰＥＣＡＭ－１的分布,因此ＰＥＣＡＭ－１在炎症中可能起重要作用。     

TNF-α对人脐静脉内皮细胞活性及PD-L1蛋白表达的影响

目的研究外源性肿瘤坏死因子α（TNF-α）对原代人脐静脉内皮细胞（HUVECs）活性及程序性死亡因子配体PD-L1蛋白表达的影响,探讨动脉粥样硬化的免疫机制。方法体外培养HUVECs,加入不同浓度TNF-α持续刺激48h,CCK-8法检测450nm波长处吸光度值（OD值）,计算细胞生长存活率。选同代细胞重复培养并干预,Westernblot方法检测细胞PD-L1蛋白表达。使用SB203580阻断p38MAPK通路后再用TNF-α干预HUVECs,比较各组细胞PD-L1蛋白表达。结果实验组HUVECs在450nm波长处的吸光度值较空白对照组明显降低（P〈0.05）,细胞存活率依次下降。实验组细胞PD-L1蛋白表达随TNF-α浓度增高逐渐降低（P〈0.05）。TNF-α单独刺激组PD-L1蛋白表达较TNF-α与SB203580共刺激组明显降低（P〈0.05）,SB203580阻断效应明显。结论 TNF-α可明显抑制HUVECs细胞活性,并降低PD-L1蛋白表达,p38MAPK通路可能参与了这一过程。     

丹参对缺氧复氧人脐静脉内皮细胞分泌内皮素1的影响

内皮素（ｅｎｄｏｔｈｅｌｉｎ，ＥＴ）是血管内皮细胞分泌的具有极强缩血管活性的多肽类物质。已在动物实验和心、脑梗塞等病人中发现，缺血后再灌注可导致血浆ＥＴ－１含量异常升高，其程度与梗塞面积密切相关，而ＥＴ－１拮抗剂则对缺血后再灌注组织有保护作用。临床研...     

肿瘤坏死因子对培养的人脐静脉内皮细胞骨架的影响

目的：用肿瘤坏死因子（TNF－α）处理培养的人脐静脉内皮细胞研究不同作用浓度和不同作用时间的TNF－α的刺激对内皮细胞的形态和骨架的影响。结果：2000U的TNF－α处理内皮细胞8小时,细胞形态发生改变,细胞间的紧密接触变的松攻,间隙增宽,骨架失去原有的网状形态,呈块状收缩,24小时后骨架结构开始恢复。细胞形态似成纤维细胞,1000U的TNF－α对内皮细胞影响比较明显,8小时后细胞变圆,细胞间的接触消失,骨架浓缩,网状结构消失,24小时后出现特征性“鸟喙”样改变,72小时后不完全恢复,不同浓度的TNF－α刺激内皮不同时间,均可使内皮细胞内游离钙比对照组明显增加。结论：TNF－α可改变内皮细胞的形态结构。影响其屏障机能,并可能与胞内游离钙浓度相关。     

肺炎衣原体对血管内皮细胞的感染及其对ICAM-1表达的影响

目的:观察肺炎衣原体对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的感染及其对细胞分泌和表达细胞间粘附分子1(ICAM-1)的影响,探讨C.pneumoniae感染在动脉粥样硬化形成中的作用及其可能机制。方法:用人喉表皮癌(HEP-2)细胞培养C.pneumoniae,以C.pneumoniae感染HUVE细胞,经透射电镜及PCR检测有无感染。用流式细胞仪检测感染前后HUVE细胞表面ICAM-1蛋白的表达的变化,用荧光定量RT-PCR检测ICAM-1mRNA的变化。结果:C.pneumoniae能感染体外培养的HUVE细胞;感染后12h,细胞表面ICAM-1蛋白的表达即增加,其峰值约在感染后24h;荧光定量RT-PCR结果显示其增加在mRNA水平。结论:C.pneumoniae能感染体外培养的人脐静脉内皮细胞并增加ICAM-1的表达,提示C.pneumoniae感染可能是动脉粥样硬化的始动因子之一,其致动脉粥样硬化机制可能与感染后血管内皮细胞粘附分子表达的增加有关。     

Akt调节切应力诱导骨髓间充质干细胞Bmi-1基因的表达

目的探讨流体切应力对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)中Bmi-1基因表达的影响及可能的信号机制。方法原代体外分离培养大鼠BMSCs,应用平行平板流动腔系统,给BMSCs施加不同强度(0.5、1.5、3.0 Pa)和不同加载时间(1、2、6、24 h)的层流切应力,用实时定量RT-PCR法检测Bmi-1基因的表达水平,用免疫印迹法检测磷酸化Akt和ERK1/2的表达水平,利用Wortmannin(PI3K特异性抑制剂)、PD98059(ERK1/2 MAPK特异性抑制剂)信号阻断剂探讨信号转导途径。结果 BMSCs在1.5 Pa切应力作用1 h后Bmi-1基因表达即明显增强,24 h达高峰。不同强度切应力都会刺激Bmi-1基因表达,其中3.0 Pa最强。切应力能显著激活磷酸化Akt和ERK1/2表达。Wortmannin而不是PD98059可以明显抑制Bmi-1基因的表达。结论切应力可诱导BMSCs中Bmi-1基因表达,其表达量与刺激时间和切应力的强度密切相关,这种作用可能通过Akt信号调节。     

切应力和TNF-α调节人血管内皮细胞质膜微囊蛋白的表达

目的：质膜微囊蛋白（caveolin）是细胞质膜微囊的主要结构蛋白，研究显示caveolin可与多种信号分子相互作用，在细胞信号转导和多种疾病的发生中有重要意义。本研究观察切应力和肿瘤坏死因子α（TNF-α）对人主动脉内皮细胞（HAECs）caveolin-1表达的调节作用。 方法： 使用培养的3-5代HAECs细胞，采用平行板流动室，产生切应力为1.0 Pa的稳定流动环境。内皮细胞经切应力和TNF-α刺激不同时间后，采用Western blot和RT-PCR测定caveolin-1蛋白和mRNA表达的变化。 结果： 1.0 Pa切应力作用24 h可明显引起caveolin-1蛋白和mRNA表达的下调，尤其是mRNA表达的下调（P<0.05）。1 h和4 h的切应力刺激可以引起caveolin-1 mRNA表达的明显下调（P<0.05），但4 h时caveolin-1蛋白表达尚没有明显下降。24 h TNF-α刺激可以引起caveolin-1蛋白和mRNA表达的明显下调（P<0.05）。 结论： 切应力和TNF-α可以抑制caveolin-1 mRNA和蛋白表达，这种改变可能会影响动脉粥样硬化斑块的形成。     

葡萄糖对人脐静脉内皮细胞蛋白C受体表达的影响及吡格列酮的干预作用

目的:研究葡萄糖对人脐静脉内皮细胞蛋白C受体(EPCR)mRNA 表达的影响,以及吡格列酮的干预作用。方法:体外培养人脐静脉内皮细胞(HUVECs),分别以流式细胞术和RT-PCR技术确认HUVECs膜上EPCR的表达水平和 mRNA 水平的表达。再分别以含不同浓度D-葡萄糖(5、10、30、50 mmol/L)的培养基以及含吡格列酮(5、10、20 μmol/L)或不含吡格列酮的高糖(50 mmol/L)培养基孵育HUVECs 24 h,行剂量和时间依赖性实验,并采用实时定量PCR技术测定HUVECs细胞 EPCR mRNA 的表达。结果:随着培养基D-葡萄糖浓度的增加,HUVECs培养24 h后其EPCR mRNA 的表达逐渐下调。在采用吡格列酮干预后, 50 mmol/L高糖处理的HUVECs EPCR mRNA 表达的下调得到明显改善。结论:(1)EPCR 在HUVECs上高表达,高糖可通过下调EPCR mRNA 的表达而损伤内皮细胞功能。(2)吡格列酮可阻止高糖诱导的HUVECs EPCR mRNA表达的下调,从而保护内皮细胞功能。     

剪切力条件下血管内皮细胞与平滑肌细胞的相互作用

血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)与平滑肌细胞(smooth muscle cells,SMCs)是血管壁的主要细胞,它们之间的相互作用在维持血管正常的生理功能以及心血管疾病的发生发展过程中至关重要。为真实模拟ECs与SMCs体内条件下的位置关系与生长状态,人们建立了多种共培养系统。介绍当前几种常用的能够加载流动剪切力的共培养系统,并分别比较其优势与不足;简要总结剪切力条件下ECs与SMCs相互作用对ECs与SMCs表型与分布、SMCs生长与迁移、ECs表面相关黏附分子表达的影响。研究表明,一氧化氮(NO)、细胞因子、microRNA等可以作为信号分子介导ECs与SMCs之间的相互作用。     

细胞骨架F-actin在层流剪切应力诱导EPCs内皮分化中的作用

目的探讨细胞骨架F-actin在层流剪切应力促内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)向内皮分化中的作用。方法对大鼠骨髓来源的EPCs施以层流剪切应力(1.2 Pa),以荧光定量RT-PCR及流式细胞术检测特异性内皮细胞标记分子vWF、CD31 mRNA及蛋白的表达来反映EPCs分化程度;以免疫荧光染色观测F-actin的排列情况;应用Ras GTPase Pull-Down方法检测Ras活性。结果层流剪切力处理后,EPCs分化标记vWF及CD31的基因及蛋白表达较静止组明显升高(P<0.05),细胞骨架F-actin发生重排,Ras活性明显增高。细胞骨架稳定剂Jasplakinolide(JAS)及细胞骨架松弛剂Cytochalasin D(CytoD)预处理均不同程度地抑制了层流剪切应力所致的细胞骨架的重排、Ras活性的上调及EPCs分化效应(P<0.05),而过表达Ras则对层流剪切应力诱导的EPCs分化有明显促进作用(P<0.05)。结论一定大小的层流剪切应力可促进EPCs向内皮细胞分化,其机制可能与层流剪切应力重塑细胞骨架F-actin,进而影响Ras活性有关;这对于揭示受损血管内皮修复的具体机制、阐明动脉粥样硬化等心血管疾病的发病机理及临床防治此类疾病具有一定的意义。     

青藤碱抑制TNF-α诱导人脐静脉内皮细胞VCAM-1表达

目的： 研究青藤碱（SN）对肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导脐静脉内皮细胞（HUVECs ）VCAM-1表达的影响。方法： 从新鲜脐带中分离培养HUVECs。用TNF-α诱导HUVECs表达VCAM-1，实验组加入不同浓度的SN(0.25、0.5和1.0 mol/L)或地塞米松（1.0×10^-6 mol/L）进行干预，培养12 h后收获细胞，用实时定量PCR检测VCAM-1 mRNA的表达，用流式细胞仪检测细胞表面VCAM-1表达。结果： TNF-α可诱导VCAM-1 mRNA和VCAM-1的表达。进行药物干预后，各干预组相对VCAM-1 mRNA表达有不同程度下降(P<0.05)。SN（1.0 mol/L）和SN（0.5 mol/L）干预组细胞表面VCAM-1表达下降(P<0.05)。SN（0.25 mol/L）和地塞米松（1.0×10^-6 mol/L）干预组未显示对TNF-α 诱导的VCAM-1表达有抑制作用。结论： SN可抑制TNF-α诱导的脐静脉内皮细胞VCAM-1的表达。     

MEK1/2在脂多糖诱导人脐静脉内皮细胞ICAM-1表达中的作用

目的：探讨MEK1/2在脂多糖诱导人脐静脉内皮细胞（HUVECs）ICAM-1表达中的作用。 方法： 用不同浓度LPS或LPS加MEK1/2特异性抑制剂PD98059和HUVECs孵育不同时间后，分别采用RT-PCR和Western blotting检测ICAM-1 mRNA和蛋白的表达。 结果： LPS呈时间-浓度依赖性地上调HUVECs ICAM-1 mRNA和蛋白的表达。LPS预处理后2 h，HUVECs ICAM-1 mRNA和蛋白的表达即开始升高，LPS(100 μg·L-1)作用后6 h,ICAM-1 mRNA和蛋白的表达基本达到高峰；PD98059(10 μg·L-1)可显著抑制LPS(100 μg·L-1)诱导6 h的ICAM-1 mRNA和蛋白的表达，抑制率分别为54.4%和44.9%（P<0.01 vs LPS）。 结论： 调控MEK1/2通路可能为内毒素休克诱导血管内皮损伤的防治提供新的策略。