体外培养内皮细胞时施加剪切力的作用与结果详解

剪切力（dyn/cm²）

体内的内皮细胞通常存在于它们不断暴露于血流摩擦力（称为剪切应力）的环境中。剪切应力是生理条件下内皮细胞功能的关键调节因子，流动障碍和剪切应力改变与动脉粥样硬化或血栓形成等病理有关。内皮细胞通过各种受体感知剪切应力，并将机械剪切应力刺激传递到细胞内信号传导中，导致细胞功能和表型发生变化。

血液流动

细胞如何感知剪切力

剪切力由细胞表面的流量传感器感应，内皮细胞表达各种机械传感信号。
 

细胞骨架在整个细胞的剪切力传递中起着关键作用，信号通过细胞骨架元件传递到各种细胞内位点


流体环境下细胞—模拟血管

在模拟流体生理条件下体外培养内皮细胞：
•细胞形态的变化
•肌动蛋白应力纤维的形成
•稳定性粘附连接和紧密连接（屏障形成）


HUVEC的免疫荧光染色，分别在静态条件下和流动下培养5天。


流体活细胞-活细胞成像
流体下的活细胞成像可以实时可视化剪切应力效应（例如，肌动蛋白应激纤维的形成）

HUVEC在20 dyn/cm²下培养的LifeAct-TagGFP2。（图像分别以相差和荧光拍摄）


模拟淋巴血管中的流动

        系统设置: 

• 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 和振荡剪切应力维持淋巴管内皮细胞-细胞连接和血管完整性。


流体环境下—滚动和粘附试验

单层的 LPS 刺激脑血管内皮细胞（ CVEC ）以1 dyn / cm²灌注 的颗粒细胞。