基底应变对不同阶段肌成纤维细胞分化及迁移的影响

摘要

肌成纤维细胞是一种多起源的异质性细胞，其特征介于成纤维细胞和平滑肌细胞之间，表达平滑肌肌动蛋白(α-SMA)，其胞质内有大量平行的肌丝而具有收缩和迁移的能力。同时，α-SMA的表达是肌成纤维细胞分化的一个公认标志物。肌成纤维细胞在愈伤反应（wound-healingresponse）和组织纤维化进程中扮演十分重要角色。肌成纤维细胞的分化是一个复杂的过程，应力微环境的改变对肌成纤维细胞分化有着重要的影响作用。
　　本文在总结实验室前期工作的基础之上，以澳大利亚昆士兰大学血管生物学中心建立的不同分化阶段肌成纤维细胞模型的重新建立为基础；对培养的不同阶段的原代肌成纤维细胞进行基底应力状态的改变；机械刻划后观察不同阶段肌成纤维细胞的迁移取向、迁移距离以及α-SMA表达量的变化，使用细胞生物学、生物力学、细胞力学、免疫组织化学以及相关的生物学统计软件等多种研究方法，对不同分化阶段肌成纤维细胞在不同力学状态下的分化、迁移情况进行了初步的研究。本文的主要工作和得出的相应结论如下：
　　①通过异源蛋白植入法成功的获得了原代肌成纤维细胞，能够表达α-SMA这一肌成纤维细胞分化的标志物。
　　②通过控制不同的植入时间对应获得不同分化阶段的肌成纤维细胞。并对不同分化阶段肌成纤维细胞进行了鉴定分析。
　　③肌成纤维细胞（前体）α-SMA的表达量与所受的基底应变刺激密切相关。引起肌成纤维细胞细胞分化的基底信号，并不完全来自于对基底硬度（应力状态）的响应，而更有可能是对基底或细胞连接应变状态的改变做出响应。
　　④肌成纤维细胞在迁移过程中，其迁移取向也在不断的调整。通过统计刻划后不同时间点刻划边缘的70°-90°细胞所占统计细胞总数的比例，得出了以下结论：细胞刻划后迁移分化的过程中，机械损伤影响了α-SMA的表达，而α-SMA与细胞骨架的调整有着密切的关系，能够影响改变细胞的极性，调整细胞迁移的方向。
　　⑤α-SMA是肌成纤维细胞发挥迁移行为的关键。不同分化阶段的肌成纤维细胞，在刻划后的不同时间点内，其迁移的距离不同，这与肌成纤维细胞不同分化阶段α-SMA表达量不同有着直接的关系，与我们前期关于不同分化阶段肌成纤维细胞α-SMA表达量不同的实验结果相符合。
　　⑥机械刻划促进不同阶段肌成纤维细胞α-SMA表达量的增加，即机械刻划能够促进肌成纤维细胞的分化，为快速填满划痕间的空隙提供保证，一定程度上说明了肌成纤维细胞的力学特性。
　　整合以上这些结论，我们认为，肌成纤维细胞是一个力学激活细胞的典范。

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缩略词一览表

1 绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的目的、意义及主要内容

2 不同分化阶段原代肌成纤维细胞的获得与鉴定

2.1引言

2.2不同分化阶段肌成纤维细胞获得的动物模型

2.3实验动物、试剂、仪器和设备

2.4实验方法

2.5 本章小结

3 基底应变状态的改变对肌成纤维细胞分化的影响

3.1引言

3.2实验材料、试剂和仪器设备（同2.3）

3.3实验方法

3.4实验结果

3.5分析讨论

3.6本章小结

4 机械刻划对不同阶段肌成纤维细胞（前体）的迁移取向、迁移距离的影响

4.1引言

4.2实验材料、试剂以及仪器设备

4.3实验方法

4.4实验结果

4.5不同阶段肌成纤维细胞（前体）的迁移取向

4.6 不同阶段肌成纤维细胞在不同刻划时间点的刻划边缘间迁移距离

4.7本章小结

5 机械刻划对不同阶段肌成纤维细胞（前体）α-SMA表达量的影响

5.1引言

5.2实验材料、试剂以及仪器设备

5.3实验方法

5.4实验结果

5.5分析讨论

5.6本章小结

6 关于细胞与培养的不同基底之间硬度是持续变化的一点思考

7 结论和展望

7.1主要结论

7.2后续工作展望

致谢

参考文献

附 录