矩阵刚度增加内皮细胞的能量效率
Curtis T Schunk1, Wenjun Wang1, Lindsey N Sabo1
1Department of Biomedical Engineering, Vanderbilt University, Nashville, TN 37235, USA.
概括
更硬的细胞外基质增加了内皮细胞收缩性和能量使用. 增加矩阵刚度可以增强细胞能量转化为引力,这对于血管形成和瘤生长至关重要.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物物理学的生物物理.
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 内皮细胞需要能量来形成血管 (血管生成),包括细胞骨重组,迁移和增殖.
- 增加细胞外矩阵刚度促进瘤血管生成和细胞收缩性,但关联矩阵性质,细胞力学和能量代谢的潜在机制尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究细胞外矩阵刚性,内皮细胞收缩性和细胞能量消耗之间的关系.
- 阐明矩阵刚度如何影响细胞能量转化为机械力的作用.
主要方法:
- 使用了不同硬度的聚烯胺基板.
- 采用实时的腺三酸盐 (ATP) 生物传感器来测量细胞能量使用.
- 应用引力显微镜来量化细胞产生的力.
主要成果:
- 内皮细胞显示,随着基质刚度的增加,引力和能量消耗增加.
- 抑制与Rho相关的卷轴-卷轴激酶 (ROCK) 降低了细胞能量效率.
- 处理,促进整合素亲和力,导致能源效率提高.
结论:
- 矩阵刚性,细胞收缩性和细胞能量之间存在直接联系.
- 在更硬的矩阵上的内皮细胞在将细胞内能量转化为引力方面更有效.
- 能量的使用效率,而不仅仅是生产,对于调节血管生成等细胞行为至关重要.
