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储存红细胞杨氏模量的变化2021-12-07 08:36:13

膜蛋白对力学刺激的应答可能也是产生不同结果的原因之一。红细胞杨氏模量的变化可归因于细胞骨架的变化。红细胞膜蛋白由膜外周蛋白和整合蛋白组成。外周蛋白与又包括血影蛋白、锚蛋白、带4.1蛋白、肌动蛋白和带4.2蛋白。整合蛋白由带3蛋白、血型糖蛋白构成。红细胞储存过程中膜及骨架蛋白发生明显变化。人红细胞在储存21d后血影蛋白/锚蛋白比率增加;储存 35d 后,锚蛋白含量降低,带4.1、带4.2及锚蛋白与带3蛋白的比率降低,血影蛋白/锚蛋白比率增加。

这些变化导致膜蛋白间相互作用改变,因此破坏细胞形态及膜完整性。课题组前期研究发现,健康内皮细胞在剪应力作用下可发生肌动蛋白的迅速重排,从而使细胞更具有抵抗剪应力的能力。研究也发现,老龄红细胞因细胞膜刚性较大,以致于不能够通过自身改变应对环境变化。因此我们推测,当用AFM对红细胞膜进行检测时,由于0d红细胞具有健康的膜及骨架蛋白,可能感受到探针的刺激,从而导致细胞骨架的重排,使细胞呈现较强的抵抗剪应力的能力,因此杨氏模量较大。而储存红细胞由于膜蛋白功能的丧失,失去了骨架重排的能力,表现为杨氏模量降低。因此,杨氏模量的AFM检测结果显示随储存时间延长红细胞杨氏模量反而降低。
 
所以,针对本研究两种途径获得的红细胞杨氏模量数值,我们认为AFM的检测结果可能受到红细胞特殊形状、探针接触模式等多种因素的影响,其结果不具有普适性。而微流观测结合模型计算的方法仅依靠红细胞受剪应力伸长后的形状变化推测杨氏模量值,不受特殊因素干扰,能够较为真实地表征储存红细胞杨氏模量的变化。
 
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。