一种微流体模型,用于研究心律失常流动对内皮细胞的影响
Austin Lai1,2, Adam Hawke3, Mokhaled Mohammed3
1School of Health and Biomedical Sciences, RMIT University, Bundoora, Victoria, Australia.
Lab on a chip
|April 5, 2024
概括
心房动 (AF) 流动会影响内皮细胞. 一个新的微流体系统显示,在生理剪切压力时的节律失常流动促进细胞扩散和炎症,为心血管疾病提供了洞察力.
科学领域:
- 心血管生物学 心血管生物学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞机械生物学 细胞机械生物学
背景情况:
- 心房动 (AF) 是一种与心血管事件相关的常见心律失常.
- 内皮功能障碍与AF相关的心血管风险有关.
- 目前的体外试验模型在内皮细胞研究中无法充分复制心律失常的流动.
研究的目的:
- 开发和利用一种新的微流体系统来研究心律失常血流对人类大动脉内皮细胞 (HAEC) 的影响.
- 系统地分析脉冲频率,振幅和剪切应力的变化如何在AF条件下影响内皮细胞机械生物学.
主要方法:
- 开发了一种带有计算机控制的压电的微流体装置,以产生控制的不律性流.
- 调节流速以模仿生理和病理生理剪切应激水平.
- 评估内皮细胞形态,β-catenin分布和炎症标志物 (ICAM-1) 响应模拟的AF流.
主要成果:
- 在生理剪切应力时的不节律流动诱导了内皮细胞的扩散和改变了β-catenin的分布.
- 在节律失常的流动下,低且有机切割应激水平并没有促进细胞扩散或β-catenin再分配.
- 不律性流动,无论剪切应力水平,通过ICAM-1上调增加单细胞粘附,表明炎症.
结论:
- 开发的微流体系统有效地模拟了不节律的流动条件,用于研究内皮细胞机械生物学.
- 节律失常流对内皮细胞的影响取决于剪切应激水平,影响细胞形态和β-catenin.
- 节律失常的流动始终促进内皮炎症,这表明AF相关心血管病理学的关键机制.


