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红细胞膜的性质决定变形能力2021-12-07 08:36:59

通过红细胞形态的特点计算了红细胞尾部曲率的变化,并发现其随储存时间延长显著降低。Chien等通过流道中粘附红细胞研究其几何形貌与膜特性的关系,发现红细胞在受力拉伸的过程中仅通过其尾部一个较小的面积粘附。

因此,我们认为红细胞尾部曲率可以一定程度上表征红细胞与基底粘附力的强弱。而在本实验中,粘附力主要依靠PLL包埋基底产生的正电荷与红细胞膜表面负电荷之间的吸引力,因此,曲率可作为红细胞表面负电荷多寡的表征参数。本结果显示红细胞随储存时间延长,在剪切变形后尾部曲率逐渐降低,即粘附点面积增大,说明其膜表面负电荷数降低,与报道红细胞储存过程中表面电荷变化规律一致。随后我们参考吴正洁等报道的方法,检测了储存红细胞zeta电位,确实也呈现随储存时间负电荷显著减少的趋势。进一步的相关性分析显示,相关系数 r > 95%,证实两者具有较好的相关性。该结果确认了本研究提出的“受力后红细胞尾部曲率变化能够表征红细胞表面电荷变化”这一假说,证实红细胞尾部曲率可作为红细胞力学特性表征的一个新参数应用。
 
红细胞膜的性质决定变形能力。而储存过程中发生的氧化应激对红细胞膜的损伤较大,能够引起膜脂质过氧化以及蛋白质交联。血红蛋白发生氧化后生成高铁血色原,能够与膜蛋白交联影响膜的性质。而最终膜蛋白的变化会引起微囊化,使得红细胞失去一部分膜结构,细胞则变小变圆。实验结果中离子水平的变化标志着膜蛋白中负责离子平衡的蛋白受损,而MCV、RDW等的改变也标志着红细胞形态的变化,这些与文献报道结果是一致的。
 
所以,评价红细胞储存中膜的弹性变化对于阐述其力学性质的改变尤为重要。杨氏模量是指线性弹性范围内的应力/应变之比,杨氏模量越大,说明细胞在相同应力下产生的应变越小,即细胞不易发生形变。近年来多使用AFM 检测细胞杨氏模量,但该方法并不适用于悬浮细胞的检测,其检测技术有待进一步优化。并且,使用AFM检测得红细胞低变形时杨氏模量约为4.0kPa,而当发生较大变形时,杨氏模量升高到300kPa,也就是说红细胞杨氏模量与伸展程度并非线性关系。因此,AFM检测红细胞杨氏模量的计算方法也有待进一步提高。采用模型计算及优化的AFM检测两种方法对不同储存时间红细胞的杨氏模量进行检测,但检测结果在趋势及数值上有较大差别。
 
出自《红细胞储存损伤中的力学因素及防护策略研究》作者王瑛。