外加电场干预对体外培养大鼠血管平滑肌细胞部分生物学行为的影响

来源 :中国人民解放军陆军军医大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:jhwangseagull
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景和目的:血管损伤后新生内膜形成是血管再狭窄(restenosis,RS)等病变的病理基础,严重影响了经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)的远期疗效,因而对RS的防治成为心血管病领域研究的重要课题。RS发生是一个复杂的过程,球囊损伤,局部血管内膜撕裂,加之继发的炎症刺激,使局部血管组织细胞的生物学特性发生改变,损伤的内膜创面不能及时修复,中膜层血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)通过损伤的内弹力层向内膜下迁移,并发生增殖,最后导致增生的新生内膜形成。有效干预损伤局部血管组织细胞的生物学行为,促进内皮细胞修复,抑制VSMCs向内膜下的迁移,是RS防治研究的重要内容之一。对胚胎发育中组织形成、炎症反应及损伤修复的细胞生物学研究结果发现,局部组织或细胞存在着内生性电场(electirc fields, EFs),这一EFs正常时处于一种动态平衡状态。在一定因素作用下,如处于组织的胚胎发育期、损伤及炎症因子作用等,可改变局部的电场平衡,形成电位差,使细胞定向、有序生长,是最终形成组织或修复组织的一个重要条件。关于EFs对细胞生物学行为影响的进一步研究表明,在EFs作用下,细胞顺EFs方向进行恰当的趋化运动,在胚胎期主要是形成组织和器官,而在成年动物则主要参与组织的损伤修复。血管RS的发生中,VSMCs通过损伤的弹力纤维层向内膜下迁移并发生增殖是其关键因素之一,因此,对RS发生中有关细胞生物学行为的干预和调节就是其防治的最关键环节。局部EFs对细胞的生物学行为有着明显影响,使细胞定向迁移,那么,可不可以通过外加局部EFs的方式,在血管RS的防治中应用EFs的这一作用呢?本课题拟设计制作体外干预EFs发生装置,利用该装置作用于培养的大鼠VSMCs,研究EFs对VSMCs迁移、增殖行为的影响,以及EFs影响细胞运动的发生和调控机制。为调控VSMCs迁移行为寻找新的方法和技术。方法:(1)参考国外文献报道,改进外加EFs干预装置,包括电源、电极系统、细胞培养室,可以模拟生理EFs,作用于培养的VSMCs,并能在显微镜下动态观察细胞行为的改变。(2)采用胶元酶消化法培养大鼠主动脉VSMCs,较早期传代细胞用于实验。(3)采用EFs干预培养的VSMCs,细胞置于显微镜培养条件或细胞培养箱中。<WP=11>CCD间断显微细胞图象记录和分析,研究不同强度EFs、不同作用时间对VSMCs迁移和细胞形态的影响。采用免疫细胞化学染色方法观察EFs作用后VSMCs PCNA表达情况,研究细胞增殖改变。(4)CCD间断显微细胞图象记录和分析,研究不同细胞生长因子、不同浓度AngⅡ参与情况下,EFs对VSMCs迁移行为的影响。(5)采用免疫细胞化学或免疫荧光染色方法检测EFs干预后,与VSMCs迁移密切相关的PDGFR、AT1R和AT2R等受体的表达情况,研究EFs影响VSMCs发生的机制。(6)采用激光共聚焦技术检测EFs干预后,与细胞运动行为有关的肌动蛋白细胞骨架F-actin的表达,研究EFs作用的可能机制。结果:(1)改进并制作EFs干预装置,使电源可以输出微安级强度的直流EFs,精确可调,模拟生理EFs;电极系统具有良好的导电性,可避免电极电解产物进入培养基,保持培养基的稳定性;细胞培养室明显提高局部电阻,最大限度保证局部环境稳定,减少生理EFs的电流和欧姆热,可以保证细胞在培养条件下长期存活,并能在显微镜下观察细胞行为。以上条件保证EFs干预条件稳定可靠,可用于EFs影响VSMCs行为的研究。(2)采用胶元酶消化法进行大鼠主动脉VSMCs的原代培养,所得细胞形态和生长稳定,经形态学和α-SM-actin免疫细胞化学染色鉴定证实为VSMCs,采用较早期传代细胞进行研究。(3)在含有10%FBS的培养基中,细胞在EFs作用下显示明显的趋化反应。在100250mV/mm EFs中,细胞向阴极迁移。对单个细胞和细胞团,在150mV/mm,细胞定向迁移的速度没有明显提高。150mV/mm EFs长时间作用于培养的VSMCs,细胞向阴极迁移的距离明显高于无EFs作用对照组,细胞向阳极迁移受到抑制。EFs作用下,部分细胞的片状伪足向阴极面伸展。细胞向阴极迁移,需要培养基中血清存在。在无血清的培养基中,细胞在250mV/mm EFs中没有定向迁移。(4)150mV/mm EFs长时间作用于培养的VSMCs,在24、48、72小时,细胞PCNA表达与对照培养细胞未见明显差异。(5)在无血清培养基中补充PDGF-BB、bFGF、TGF-β1时,部分恢复细胞向阴极迁移。其中PDGF-BB的作用较强,与DMEM培养VSMCs相比,DMEM + PDGF-BB培养VSMCs向阴极迁移明显增强,但仍然低于DMEM +10%FBS培养VSMCs。bFGF和TGF-β1作用类似。(5)在150mV/mmEFs中,DMEM +10%FBS +10-6、10-7 mol/L AngⅡ培养VSMCs明显向阴极迁移,与DMEM +10%FBS培养VSMCs相差显著。DMEM +10-6、10-7 mol/L AngⅡ培养VSMCs在EFs中迁移速度增加,没有定向改变。(6)EFs 150mV/mm,干预DMEM +10%FBS培养VSMCs ,细胞内PDGFR表达增加,部分细胞内PDGFR表现为不对称分布,集中在细胞朝向EFs阴极面的胞浆中。PDGFR上调在EFs作用5分钟即出现,可持续6小<WP=12>时。(7)EFs 150mV/mm,干预DMEM +10%FBS培养VSMCs ,细胞内AT1R表达增加,可持续6小时以上,没有发生细胞不对称分布。AT2R表达没有改变。(8)EFs150mV/mm,干预DMEM +10%FBS培养VSMCs,激光共聚焦显微镜显示EFs作用5分钟,胞浆内F-actin分布即开始?
其他文献
骨髓造血微环境(hematopoietic inductive microenvironment,HIM)是造血干/祖细胞生长发育的“土壤”,基质细胞作为造血微环境中的重要成分,不仅与造血干/祖细胞的归巢定位、增殖分化和自我更新密切相关,而且在某些血液系统疾病的发生、发展和转归过程中具有非常重要的作用,探讨基质细胞在造血调控中的作用需继续深入。人脐血中的细胞成分丰富且较骨髓和外周血更原始;脐血细胞
学位
一、以量为基础,赛前再提高专项强度的模式以量为主,以量促强度,平时以有氧跑为主,提高运动员的能力水平,在赛前一到两个月开始瞄准专项,开始突击强度,提高专项能力水平,比如5000米,10000米,马拉松等项目。具体方法有:1.降低强度,拉长距离,先提高有氧代谢能力水平,强度控制在有氧阈以下,距离逐渐拉长,心率23~25次每10秒,距离每天可在12~18~26公里,强度:女子每公里4分40秒~4
期刊
研究背景及研究目的随着烧伤治疗基础理论和临床实践的发展,人们发现在帮助大面积深度烧伤患者平稳度过休克和克服早期脏器功能损害后,一个新的矛盾凸现出来,即患者自体皮源严重不足与待手术植皮创面过大,大面积的裸露创面不仅增加了体液和营养的丢失,而且成为烧伤后细菌感染的主要来源,是引起病人迅速衰竭乃至死亡的重要原因。因此,如何解决创面覆盖这一难题已成为大面积深度烧伤治疗的“瓶颈”。近年来器官移植领域内取得的
实验目的和背景:股骨头缺血性坏死的治疗是骨科临床难题之一,目前尚未发现一种可逆转和终止已发生股骨头坏死病理过程,从而阻止股骨头进一步塌陷的有效方法。在股骨头坏死区的修复与重建过程中,坏死骨的吸收是塌陷的主要原因,减少或终止坏死骨的吸收可延迟或避免坏死股骨头塌陷的发生,一些研究结果证明快速血管化和加速成骨可减少骨吸收的发生,其原理可能是血液循环的改善对OCN、BMP、TNF、TGF 等细胞因子局部含
中长跑较其他体育运动项目更加考验人的体力与耐力。因此,初中体育中长跑教学与训练既可以提高学生身体素质,也可以有效磨砺学生的意志与心理素质。但是,中长跑的教学应合理地结合有氧训练来进行,进而才能真正提高学生的速度力量与耐力,并为提高学生中长跑速度素质、身体素质及磨砺学生意志提供更多的保障。本文就初中体育中长跑教学中有氧训练的有效途径进行系统阐述。
学位
近年来,在结构性去杠杆的大背景下,我国居民杠杆率不断攀升,随之而来的是我国居民部门“加杠杆”还是“去杠杆”的学术争议。与此同时,我国居民储蓄率虽呈现下降趋势但仍处于高位。基于中国家庭追踪调查(CFPS)2010—2018年共五期的家庭微观数据,构建面板数据模型,实证检验了居民杠杆率对居民储蓄率的影响。研究发现:两者呈现出U型关系;与非住房债务相比,住房债务对我国居民杠杆率的影响更大;现阶段我国居民
老年多器官功能障碍综合征(MODSE)往往继发于肺部感染且以肺损伤出现最早,表明老年肺脏更易受到脂多糖(LPS)的攻击,在MODSE发生过程中起着更为关键的作用。其原因可能是老年肺脏对LPS敏感性增强所致。本课题采用油酸(OA)和LPS致伤SD大鼠,建立二次致伤MODSE和青年多器官功能障碍综合征(MODSY)动物模型对比观察各自脏器损伤的特点及差异,在此模型的基础上,检测肺、心、肝、肾不同脏器组
如何处理“去杠杆”与“促创新”的关系是我国经济面临的一大问题。文章以2007—2018年中国A股上市公司为样本,探讨了去杠杆与企业创新之间的关系。研究结果表明,企业去杠杆行为不利于企业创新。机制检验结果表明,去杠杆通过增加经营风险抑制了企业创新行为。进一步分析发现,非高科技行业和民营企业的创新对于企业去杠杆更为敏感;公司采取“减长债”的去杠杆方式在一定程度上有利于企业创新。