基质刚性和剪切应力共同调节培养人类大脑微血管内皮细胞中的炎症表型

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 细胞生物学 细胞生物学
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 大脑内皮细胞 (BMEC) 对于血脑屏障 (BBB) 的完整性至关重要.
• 机械力,如来自血流和矩阵刚性的剪切应力,会影响BMEC功能.
• 这些力量对BBB损伤的综合影响尚未完全理解.

研究的目的:

• 调查基板刚性和流体剪切应力如何影响人类初级BMECs.
• 了解在机械压力下BBB功能障碍背后的分子机制.

主要方法:

• 使用初级人类BMECs开发了体外模型.
• 在不同硬度的基板上培养细胞 (6 kPa vs. 30 kPa).
• 应用的流体切割应力 (1.7 dyne/cm2).
• 使用分子分析 (mRNA和蛋白质分析).

主要成果:

• 与软基质 (6kPa) 相比,在中间硬度基质 (30kPa) 上培养的BMEC在mRNA和蛋白质水平上显示出炎症特征.
• 液体剪切应力部分减少了这种炎症特征.
• 具体来说,剪切应力降低了可溶性化学吸引剂和表面ICAM-1水平.

结论:

• 基质刚度的增加促进了BMECs中的炎症表型.
• 液体剪切应力可以抑制由基质刚性引起的炎症反应.
• 这些发现提供了关于机械力下的BBB调节的见解.