通过机械线索快速调节心肌细胞粘附在具有多种模块的基质上
Haifeng Xu1, Shun Duan2,1, Yang Hu2,1
1College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, P. R. China.
心肌细胞在2小时内感知基质刚度,使用基于整合素的机械感知. 增加的刚性通过焦点粘附基因上调和改善的F-actin组装来增强细胞粘附.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 细胞力学 细胞力学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 了解心肌细胞粘附对于开发用于心脏修复的治疗生物材料至关重要.
- 细胞对基质力学的反应,称为机械感知,在组织再生中起着至关重要的作用.
研究的目的:
- 研究基质刚度在心肌细胞初始粘附中的作用 (H9C2).
- 阐明分子机制,包括基于整合素的机械感知,参与心肌细胞粘附.
- 量化评估基质刚度对细胞粘附力和工作的影响.
主要方法:
- 对RNA转录组测序 (RNA-seq) 的生物信息学分析,以确定基因表达变化.
- 光免疫染色用于评估蛋白质表达 (FAK Y397,塔林,文库林) 和F-actin组合.
- 基于流体力显微镜 (FluidFM) 的单细胞力光谱 (SCFS) 用于测量细胞粘附力.
主要成果:
- 心肌细胞在2小时内表现出基于整合素的机械感知,对基质刚度的变化做出反应.
- 升高的基质刚度可以调节焦点粘附基因并增强FAK Y397,塔林,文库林和F-actin的表达.
- 基质刚度显著影响心肌细胞粘附力,从23.6nN增加到248.0nN;αvβ3整合素被确定为关键传感器.
结论:
- 心肌细胞对基质机械线索高度敏感,在最初的粘附过程中利用αvβ3整合素进行机械感知.
- 基质刚度调节关键分子通路,参与细胞粘附和细胞骨组织.
- 这项研究为设计利用整合素机械传感的生物材料提供了基础,以改善心脏组织工程和再生医学应用.
更多相关视频
07:41Simultaneous Electrical and Mechanical Stimulation to Enhance Cells' Cardiomyogenic Potential
Published on: January 18, 2019
09:11Using Cell-substrate Impedance and Live Cell Imaging to Measure Real-time Changes in Cellular Adhesion and De-adhesion Induced by Matrix Modification
Published on: February 19, 2015
相关概念视频
Cell-matrix's Response to Mechanical Forces
Anchoring junctions mechanically attach a cell to the...
Tension Response at Adherens Junctions
α-Catenin as a Mechanosensory Protein
The α-catenin of adherens junctions is an allosteric protein with three VH (vinculin...
Intracellular Signaling Affects Focal Adhesions
Some...
Adherens Junctions
Adherens Junctions are Dynamic
Cadherins in Tissue Organization
Cell Sorting During Development
Cell sorting plays an...
Anchoring Junctions
