流场压力变化对体外培养内皮细胞增殖和凋亡及其相关蛋白的影响

作者：胡佳; 郭应强; 张尔永; 许唯临; 石应康

来源：生物医学工程学杂志, 2009, 26(04): 836-841.

DOI：10.3321/j.issn:1001-5515.2009.04.031

• 内皮细胞
• 流场压力
• 凋亡
• 增殖

血管流场边壁几何形状的改变势必引起局部流场内速度、切应力和压力发生变化,从而导致血管内皮细胞(Endothelial cells,ECs)所处流场流变学特征的变化,可能导致ECs增殖、存活能力等一系列病理生理学改变。人体内诸如动脉粥样硬化等血管内壁的损伤往往发生在血管自然走行过程中几何形状发生剧烈改变的部位,既往我们的研究发现这些部位流场内速度、切应力和压力的变化幅度远大于血管几何形状变化平缓的部位。本研究在可控压力变化ECs流室系统平台上,对流场内培养的ECs加载不同的压力信号,观察其细胞的增殖和凋亡与压力信号变化之间的关系,研究在细胞增殖与凋亡过程中起着关键作用的效应蛋白分子的变化,探讨流场压力信号对ECs活力的作用及其量-效关系。通过设置静态培养、单纯剪切力对照组,采用透射电镜、流式细胞术、定量RT-PCR技术和蛋白印记法,观察了在平板流室内于不同压力加载下培养的ECs超微结构的改变,细胞周期分布和细胞增殖、凋亡的变化,测定分析了此过程中重要效应分子Caspase-3基因的表达以及P53、Bcl-2和Fas蛋白在翻译水平的变化规律。研究结果表明,流场压力降信号(-40cmH2O)可诱导ECs出现呈时间依赖性的细胞凋亡现象,负荷时间越长,凋亡程度越重。P53、Bcl-2和Fas蛋白的表达在流场压力降低信号(-40cmH2O)诱导细胞凋亡的发生发展中起着重要的调控作用。在-40cmH2O压力负荷诱导细胞凋亡的早期,P53、Bcl-2可能是调节细胞凋亡和增殖的主要因素;随着-40cmH2O压力负荷诱导细胞凋亡的进展,Fas蛋白通过死亡受体信号途径对细胞凋亡的发展起主导作用。

• 单位
  四川大学; 四川大学华西医院