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静水压力可由高血压相关疾病和肿瘤进展引起2024-01-03 09:00:56

Muncie等设计几何图案化的底物模仿正常组织内的特定形状,使得细胞间的张力通过增强Wnt/β-catenin信号通路诱导人类胚胎干细胞中“原肠自我组织样”节点的形成,加速胚胎类器官形成。而由hPSC分化产生的神经外胚层组织观察到较大的牵引应力,且与BMP-Smad信号通路高度相关,二者共同作用于神经板边界的分化和形成;此外,收缩细胞产生的牵引力可以使胶原纤维排列整齐,通过诱导局部纤维排列和屈曲触发非线性基质硬化。

另有研究显示,在移植到小鼠肠系膜的人肠道类器官中使用压缩镍钛合金弹簧加入单轴应变,结果显示组织大小及肌肉张力方面,与人类肠道有更高的相似性,提示机械力在肠类器官生成中的促进作用;Li等也在机械压力条件下观察到小肠类器官内分裂的细胞数目明显增加,且小肠干细胞比例明显增加,进一步研究发现力学挤压通过调控LRP6-Axin信号体的形成增强Wnt/β-catenin信号进而调控干细胞的生长,诱导分化成为干细胞纯度更高的小肠隐窝类器官。但固体应力在肝脏类器官形成中的作用还需进一步探索,为体外再现复杂的肝脏生理功能以及疾病病理奠定基础。
 
流体力学包括静水压力、渗透压和剪切力。静水压力可由高血压相关疾病和肿瘤进展引起。高血压对内皮细胞及周围组织施加的力,以及癌症发展过程中血浆渗漏和淋巴引流不足引起的间质液压力升高导致静水压力的升高。渗透压主要出现在人体正常组织中,如人体肠道每天消化会导致渗透压在300~450mOsm范围内的规律变化。剪切应力是机体内流体(包括血液、间质液、胆汁等)流动时刺激细胞产生的力,不同类型的剪切力对细胞和疾病产生不同的影响,比如稳定的层流剪切力具有抗炎和保护动脉粥样硬化的作用,而血流紊乱则导致血管炎症及动脉粥样硬化的发生。
 
出自《机械力在肝脏类器官形成中的调控作用》作者王宁,吕文良.