體外培養(yǎng)內(nèi)皮細胞時施加剪切力的作用與結(jié)果詳解

剪切力（dyn/cm²）

體內(nèi)的內(nèi)皮細胞通常存在于它們不斷暴露于血流摩擦力（稱為剪切應(yīng)力）的環(huán)境中。剪切應(yīng)力是生理條件下內(nèi)皮細胞功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，流動障礙和剪切應(yīng)力改變與動脈粥樣硬化或血栓形成等病理有關(guān)。內(nèi)皮細胞通過各種受體感知剪切應(yīng)力，并將機械剪切應(yīng)力刺激傳遞到細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)中，導(dǎo)致細胞功能和表型發(fā)生變化。

血液流動

細胞如何感知剪切力

剪切力由細胞表面的流量傳感器感應(yīng)，內(nèi)皮細胞表達各種機械傳感信號。
 

細胞骨架在整個細胞的剪切力傳遞中起著關(guān)鍵作用，信號通過細胞骨架元件傳遞到各種細胞內(nèi)位點


流體環(huán)境下細胞—模擬血管

在模擬流體生理條件下體外培養(yǎng)內(nèi)皮細胞：
•細胞形態(tài)的變化
•肌動蛋白應(yīng)力纖維的形成
•穩(wěn)定性粘附連接和緊密連接（屏障形成）


HUVEC的免疫熒光染色，分別在靜態(tài)條件下和流動下培養(yǎng)5天。


流體活細胞-活細胞成像
流體下的活細胞成像可以實時可視化剪切應(yīng)力效應(yīng)（例如，肌動蛋白應(yīng)激纖維的形成）

HUVEC在20 dyn/cm²下培養(yǎng)的LifeAct-TagGFP2。（圖像分別以相差和熒光拍攝）


模擬淋巴血管中的流動

        系統(tǒng)設(shè)置: 

• ibidi Pump System 

• µ-Slide I 0.8 Luer 

• Oscillating flow  (4 dyn/cm²; 0.25 Hz; 48h)

Courtesy of A. Sabine, Universityof Lausanne, Switzerland

(refer to A. Sabine et al., TheJournal of Clinical Investigation, 2015)

FOXC2 和振蕩剪切應(yīng)力維持淋巴管內(nèi)皮細胞-細胞連接和血管完整性。


流體環(huán)境下—滾動和粘附試驗

單層的 LPS 刺激腦血管內(nèi)皮細胞（ CVEC ）以1 dyn / cm²灌注 的顆粒細胞。