细胞外基质硬度对肿瘤进展的影响及治疗策略

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作者 吴丽娟 王振飞 +3 位作者 谭晓慧 武颍彩 郑艳玲 代风雪 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第20期4286-4294,共9页

背景:细胞外基质是一个复杂的网络结构,不仅为组织构建提供了物理支撑,还在细胞的生存、增殖、分化、死亡等过程中发挥着重要调控作用。细胞外基质生物化学和生物力学性质的异常改变会显著影响肿瘤细胞的增殖、迁移、免疫逃逸及治疗抵... 背景:细胞外基质是一个复杂的网络结构,不仅为组织构建提供了物理支撑,还在细胞的生存、增殖、分化、死亡等过程中发挥着重要调控作用。细胞外基质生物化学和生物力学性质的异常改变会显著影响肿瘤细胞的增殖、迁移、免疫逃逸及治疗抵抗等行为。硬度是细胞外基质的重要力学特性,基质硬度的异常与肿瘤进展紧密相关。目的:通过梳理近年来关于细胞外基质硬化的机制、高硬度基质对肿瘤进展的影响以及降低基质硬度治疗癌症等方面的最新研究进展,深化对细胞外基质力学特性的理解,提升对肿瘤进展复杂机制的认识,为肿瘤治疗提供新的思路和方向。方法:以“细胞外基质功能,细胞外基质硬度,胶原蛋白沉积交联,细胞外基质僵硬治疗,免疫治疗”为中文检索词,以“extracellular matrix function,extracellular matrix stiffness,collagen deposition cross-linking,extracellular matrix stiffness therapy,immunotherapy”为英文检索词,检索中国知网、PubMed数据库、万方数据库2016年1月至2024年6月发表的相关文献,最终纳入80篇文章进行综述。结果与结论:①细胞外基质中胶原蛋白和弹性蛋白的沉积和过度交联导致基质重塑,进而增加基质硬度,这种硬化激活了cyclin-D1、Rho/ROCK、p-PXN-Rac1-YAP、STAT3/p-STAT3等促癌信号通路,促进了癌细胞的增殖、转移、肿瘤微血管生成及免疫逃逸等恶性行为,加速了肿瘤的进展;②减少基质蛋白的沉积和交联可以降低基质硬度,不仅可以抑制多种促癌信号通路的活化,还能够增强药物在肿瘤部位的渗透和递送,是癌症治疗的新策略;③目前,基于基质降解以降低肿瘤硬度的药物正在研发中,少数药物已进入临床试验阶段,有望为肿瘤治疗提供新的有力武器。 展开更多

关键词 基质硬度 肿瘤细胞 生物学行为 癌症治疗 免疫治疗 细胞外基质 工程化组织构建

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细胞外基质硬度和厚度对细胞生长的影响 被引量：3

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作者 李珊 刘晓艺 +2 位作者 孙艳 赵峰 何静雯 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2018年第5期815-820,共6页

背景:细胞外基质的力学性质会影响细胞的铺展、增殖和分化,对于组织工程和再生医学研究及应用均有极其重要的意义。目的:总结近年来有关基质力学性质对细胞生长的影响,并分析基质厚度和硬度之间是否存在关系,为体外构建功能性组织提供... 背景:细胞外基质的力学性质会影响细胞的铺展、增殖和分化,对于组织工程和再生医学研究及应用均有极其重要的意义。目的:总结近年来有关基质力学性质对细胞生长的影响,并分析基质厚度和硬度之间是否存在关系,为体外构建功能性组织提供实验方法参考。方法:作者检索1988至2016年百链云数据库和PubMed数据库,选择与基质力学性质对细胞生长影响有关的文献,进行系统整理、总结归纳和分析。结果与结论:检索到文章254篇,最终纳入43篇。通过总结及分析发现黏附在基质上的细胞结构和功能与其所处的外环境有很大的关系。体外模拟实验表明基质硬度的增大会使得细胞的形态发生变化,铺展面积增大,增殖水平提高,同样也会对细胞的分化有影响。当基质厚度在一定范围内时,细胞可以感知到基质厚度的变化。当基质厚度超过一定范围,细胞则感知不到基质的厚度,影响细胞的主要是基质的硬度及其交联程度,此厚度范围从几微米到60μm不等,与接种细胞的水平尺寸有关。 展开更多

关键词 基质硬度 基质厚度 细胞铺展 细胞增殖 细胞分化 干细胞 国家自然科学基金

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基质硬度与肝癌细胞增殖及侵袭转移的关系 被引量：3

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作者 樊文哲 孙雪梅 吴德全 《肝胆胰外科杂志》 CAS 2021年第2期125-128,F0003,共5页

目前肝细胞肝癌的细胞增殖及侵袭转移机制尚未完全阐明,治疗方面也缺乏令人满意的有效方法。近年来,随着模拟基质硬度的细胞培养平台的建立和逐步改进,基质硬度等生物力学因素及其影响的研究逐渐受到重视。细胞外基质硬度的改变,可通过... 目前肝细胞肝癌的细胞增殖及侵袭转移机制尚未完全阐明,治疗方面也缺乏令人满意的有效方法。近年来,随着模拟基质硬度的细胞培养平台的建立和逐步改进,基质硬度等生物力学因素及其影响的研究逐渐受到重视。细胞外基质硬度的改变,可通过一系列分子机制调控细胞行为,促进肝癌细胞增殖和增强其侵袭转移能力,本文对其相关机制的研究现状进行综述,希望为肝癌治疗新靶点和新策略的开发提供线索。 展开更多

关键词 肝癌 基质硬度 癌细胞增殖 癌细胞侵袭转移

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细胞外基质硬度和炎症微环境的协同作用对间充质干细胞成骨分化影响的力学生物学机制 被引量：1

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作者 万婉婷 程波 林敏 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期52-52,共1页

背景间充质干细胞(MSCs)所处微环境非常复杂,现有研究多是考虑单一力学或生化因素影响,对于力学、生化因子的协同作用对MSCs分化行为的影响还缺乏系统认识。目的研究细胞外基质硬度与炎症因子(IL-1β)的协同作用对MSCs成骨分化的影响及... 背景间充质干细胞(MSCs)所处微环境非常复杂,现有研究多是考虑单一力学或生化因素影响,对于力学、生化因子的协同作用对MSCs分化行为的影响还缺乏系统认识。目的研究细胞外基质硬度与炎症因子(IL-1β)的协同作用对MSCs成骨分化的影响及其可能的力学生物学机制。方法利用不同浓度的GelMA构建不同硬度(26、60、88 kPa)的细胞培养基底,以模拟不同的细胞外基质硬度。利用IL-1β(1μg/mL)构建细胞炎症微环境。在两者刺激作用下,从基因和蛋白层面分别用RT-PCR和免疫荧光检测成骨指标(Runx2、OCN)的变化。Western blotting检测MAPK信号通路中关键蛋白ERK和p38磷酸化水平变化,并建立基底硬度与IL-1β协同作用下MSCs分化行为的力-化学耦合数理模型,对通路进行验证。结果 MSCs成骨分化能力随着基质硬度的升高而增强。在此基础上,IL-1β的刺激,显著降低了MSCs成骨分化能力。在刺激前期ERK磷酸化水平随着基质硬度的升高而增加,p38基本保持低磷酸化水平。在IL-1β刺激下,ERK和p38磷酸化水平均有显著性提高,且刺激前期ERK磷酸化水平与基质硬度呈正相关,后期则无显著性差异,而p38始终与基质硬度无显著关系。模型结论与实验结果一致。结论基质硬度可能通过ERK对MSCs的成骨分化有正向调节作用。IL-1β可能一方面通过p38抑制了MSCs的成骨分化,另一方面同时激活了ERK的正向调节,起到双向调节作用。模型结论可以为细胞力-化耦合微环境调控细胞行为机制研究提供理论依据。 展开更多

关键词 间充质干细胞 基质硬度 白细胞介素1Β 成骨分化 信号通路

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VEGF可变剪切在细胞外基质硬度调控神经母细胞瘤功能中的作用 被引量：1

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作者 鲍敏 刘继婷 +2 位作者 陈毅 汪文斌 齐颖新 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期144-144,共1页

目的肿瘤在发生发展过程中,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)中大量蛋白质沉积交联从而引起ECM硬度增大,影响肿瘤组织增殖、血管新生能力。血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)对肿瘤血管新生有重要调控作... 目的肿瘤在发生发展过程中,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)中大量蛋白质沉积交联从而引起ECM硬度增大,影响肿瘤组织增殖、血管新生能力。血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)对肿瘤血管新生有重要调控作用,它可变剪切会产生不同功能的亚型。本研究旨在探讨不同ECM硬度是否调控VEGF可变剪切及其机制。方法与结果通过Western Blot、qPCR检测,揭示不同硬度的聚丙烯酰胺凝胶(1 kPa、8 kPa、30 kPa、Plastic)调控神经母细胞瘤中VEGF剪切体和可变剪切分子SRSF1的表达。siRNA干扰SRSF1之后,VEGF各亚型mRNA表达水平均呈一定程度下降。免疫荧光与核质分离实验发现不同ECM硬度条件下SRSF1没有发生明显的核质转移。通过Western Blot检测发现YAP、转录因子RUNX2在不同硬度基质胶上与SRSF1呈相同表达趋势,同时YAP在不同ECM硬度条件下发生核质转移。通过siRNA干扰以及YAP过表达质粒的构建证明YAP通过RUNX2调控SRSF1的表达。不同ECM硬度条件下的肿瘤细胞增殖能力以及共培养条件下的HUVEC迁移能力发生显著性变化。通过siRNA分别干扰YAP、SRSF1之后,肿瘤细胞增殖能力明显降低。结论不同ECM硬度调控神经母细胞瘤细胞可变剪切分子SRSF1及其下游VEGF各亚型的表达,同时YAP、转录因子RUNX2在不同ECM硬度刺激下与SRSF1出现同样的变化趋势。不同ECM硬度条件刺激下的肿瘤细胞增殖能力以及共培养条件下的HUVEC迁移、血管新生能力发生改变。综上,不同ECM硬度可能通过YAP调控SRSF1的表达、VEGF的可变剪切,进而影响神经母细胞瘤的增殖能力。 展开更多

关键词 神经母细胞瘤 细胞外基质硬度 可变剪切 血管新生

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侵袭性伪足形成-基质硬度调控肿瘤侵袭转移的关键一环 被引量：4

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作者 张希 邢晓侠 崔杰峰 《世界华人消化杂志》 CAS 2019年第9期589-597,共9页

高运动、侵袭能力是转移性肿瘤细胞的标志性特征,而侵袭性伪足(invadopodia)形成则是维持肿瘤细胞高迁移、侵袭能力的关键,也是决定肿瘤侵袭转移进程的重要分子事件之一.基质硬度增加是实体肿瘤显著的物理力学特征,其通过不同调控机制... 高运动、侵袭能力是转移性肿瘤细胞的标志性特征,而侵袭性伪足(invadopodia)形成则是维持肿瘤细胞高迁移、侵袭能力的关键,也是决定肿瘤侵袭转移进程的重要分子事件之一.基质硬度增加是实体肿瘤显著的物理力学特征,其通过不同调控机制参与肿瘤侵袭转移报道逐渐增多,而基质硬度诱导肿瘤细胞侵袭性伪足形成、活性的相关机制探讨目前尚处起步阶段.本文将从侵袭性伪足结构与功能,侵袭性伪足形成及诱导因素,基质硬度参与侵袭性伪足形成的调控机制等方面进行综述,探讨侵袭性伪足在基质硬度调控肿瘤侵袭转移病理进程中所扮演的重要角色. 展开更多

关键词 侵袭性伪足 基质硬度 肿瘤 侵袭转移

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胞外基质硬度:肿瘤侵袭转移不可忽视的因素

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作者 郑琼丹 游洋 崔杰峰 《世界华人消化杂志》 CAS 2015年第30期4778-4784,共7页

肿瘤微环境调控侵袭转移的研究以往多聚焦基质细胞、免疫细胞、细胞因子、趋化因子等生化因素,而对肿瘤物理微环境,尤其是基质蛋白大量沉积及交联导致的基质硬度/弹性力学特征,在肿瘤侵袭转移中的作用却长期被忽视.近年来,随着模拟基质... 肿瘤微环境调控侵袭转移的研究以往多聚焦基质细胞、免疫细胞、细胞因子、趋化因子等生化因素,而对肿瘤物理微环境,尤其是基质蛋白大量沉积及交联导致的基质硬度/弹性力学特征,在肿瘤侵袭转移中的作用却长期被忽视.近年来,随着模拟基质硬度的系列细胞培养平台建立,基质硬度物理力学因素影响、调控肿瘤侵袭转移分子机制的相关研究取得了明显进展.本文拟从基质硬度影响肿瘤上皮间质转化(epithelialmesenchymal transition)发生、迁移运动、整合素、侵袭转移基因、干性特征等几个方面进行综述,以期说明基质硬度力学物理信号在参与肿瘤侵袭转移调控中,是一个不容忽视的重要因素. 展开更多

关键词 基质硬度 肿瘤 侵袭转移

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Tmod1参与基质硬度对巨噬细胞力学特性的调控

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作者 孟亚军 谢利德 姚伟娟 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期161-161,共1页

巨噬细胞运动和迁移能力的降低是动脉粥样硬化发生过程中的关键事件,血管基质硬度的增加是导致巨噬细胞力学性质改变的重要因素之一。黏着斑和细胞骨架的组装决定着细胞的力学特性和迁移。原肌球蛋白调节蛋白1(Tropomoodulin1,Tmod1)是... 巨噬细胞运动和迁移能力的降低是动脉粥样硬化发生过程中的关键事件,血管基质硬度的增加是导致巨噬细胞力学性质改变的重要因素之一。黏着斑和细胞骨架的组装决定着细胞的力学特性和迁移。原肌球蛋白调节蛋白1(Tropomoodulin1,Tmod1)是肌动蛋白微丝(F-actin)的盖帽蛋白,调节F-actin的长度和结构。本研究旨在探讨Tmod1在基质硬度对巨噬细胞力学特性调控中的作用及分子机制。将小鼠巨噬细胞Raw264.7接种在硬度分别为2和20 kPa的聚丙烯酰胺凝胶上培养24、48和72 h,利用实时定量PCR和蛋白免疫印迹检测Tmod1的表达。利用腺病毒在Raw264.7细胞中过表达Tmod1后,再将细胞种于不同硬度基质上,分别利用流式细胞仪检测细胞内F-actin含量;用激光共聚焦显微镜观察细胞内黏着斑数量;利用微分干涉相差显微镜检测细胞在不同硬度基质上的黏附、伸展面积;利用蛋白免疫印迹检测黏着斑相关蛋白FAK、paxillin和vinculin的表达和磷酸化水平。结果发现,与2 kPa基质胶相比,在20 kPa基质胶上培养的巨噬细胞中Tmod1的蛋白表达水平增加了1.8±0.5倍(P<0.05)。Tmod1的过表达使得培养在20 kPa基质胶上的巨噬细胞中F-actin含量以及黏着斑数量显著增加(P<0.05)。过表达Tmod1后,巨噬细胞在2 kPa基质胶上的黏附数量增加2倍,而在20 kPa基质胶上的黏附数量增加了4倍。Tmod1过表达使得在20 kPa基质胶上培养的巨噬细胞伸展面积显著增加(PP<0.05)。蛋白免疫印迹显示,Tmod1过表达后,在20 kPa基质胶上培养的巨噬细胞中FAK、paxillin的磷酸化水平显著升高,vinculin的表达增加。上述结果表明,Tmod1在高基质硬度条件下培养的巨噬细胞中表达增加,并可能通过调节细胞骨架和黏着斑参与高基质硬度对巨噬细胞力学特性的调控。 展开更多

关键词 基质硬度 基质胶 黏着斑 巨噬细胞 细胞骨架 Tmod1 力学特性

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模拟低氧微环境中基质硬度对结肠癌细胞上皮-间质转化的影响 被引量：1

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作者 张静 周家建 +4 位作者 党青亚 许欣欣 林英豪 李勋晓 李海滨 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期261-267,共7页

目的通过模拟人结肠癌组织微环境,研究基质硬度和低氧协同对结肠癌细胞SW480上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的影响。方法制备硬度分别为4.5、20、40 kPa聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)凝胶模拟结肠癌组织各部... 目的通过模拟人结肠癌组织微环境,研究基质硬度和低氧协同对结肠癌细胞SW480上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的影响。方法制备硬度分别为4.5、20、40 kPa聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)凝胶模拟结肠癌组织各部位的刚度范围。以氯化钴(CoCl2)模拟低氧微环境,在不同硬度基底上检测细胞形态变化;利用Western blot检测低氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF-1α)以及EMT相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、转录因子Snail 1表达;通过实时荧光定量PCR检测HIF-1α、E-cadherin、Vimentin、Snail 1、基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)和MMP-9基因表达。结果模拟低氧微环境中,随基质硬度增加,细胞铺展面积增大,由圆形逐渐变为纺锤形;通过上调Vimentin、Snail-1、MMP-2、MMP-9表达以及下调E-cadherin表达,可以促进结肠癌细胞SW480 EMT的发生。结论研究结果对进一步探索基质硬度和低氧对结肠癌细胞EMT协同作用及分子机制具有重要意义。 展开更多

关键词 结肠癌细胞 基质硬度 低氧 上皮-间质转化

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中医药通过改善细胞外基质硬度影响肝细胞癌复发转移的研究进展 被引量：2

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作者 张翔宇 杜娟 李霞 《中医肿瘤学杂志》 2023年第6期101-107,共7页

肿瘤微环境是肿瘤赖以生存的基础,其特殊的缺氧、代谢、免疫抑制、机械力学环境为肿瘤的进展提供了合适的“土壤”。基质硬度增加、力学信号增强,可促进肝癌缺氧状态、血管新生、免疫抑制微环境形成,有助于肝细胞癌(hepatocellular carc... 肿瘤微环境是肿瘤赖以生存的基础,其特殊的缺氧、代谢、免疫抑制、机械力学环境为肿瘤的进展提供了合适的“土壤”。基质硬度增加、力学信号增强,可促进肝癌缺氧状态、血管新生、免疫抑制微环境形成,有助于肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)复发转移。因此,针对肿瘤微环境中细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的治疗是防治复发转移的新策略,但西医尚无公认的治疗药物。中医活血化瘀疗法在改善基质硬度方面有较好的应用前景,部分活血化瘀类中药单体及复方可改善肝脏硬度、预防HCC复发转移。文章综述了肝脏ECM硬度增加促进HCC复发转移的可能机制及活血化瘀类中药在改善基质硬度和防治肝细胞癌复发转移的研究进展,以期丰富活血化瘀中药防治肝癌中医理论,并为靶向细胞外基质筛选HCC治疗中药和治疗新策略提供参考。 展开更多

关键词 细胞外基质硬度 肝细胞癌 复发转移 活血化瘀 肿瘤微环境

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基质硬度参与肿瘤血管新生调控新进展

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作者 李苗 赵莹莹 崔杰峰 《世界华人消化杂志》 CAS 2022年第20期871-878,共8页

持续血管新生是肝癌、胰腺癌、胃肠道肿瘤等实体瘤常见恶性特征之一,是肿瘤生长、侵袭和转移的基础,也是临床肿瘤干预治疗的重要靶点.肿瘤血管新生多由微环境中生化、缺氧和机械力学因素刺激启动,其中生化信号及缺氧微环境刺激在肿瘤血... 持续血管新生是肝癌、胰腺癌、胃肠道肿瘤等实体瘤常见恶性特征之一,是肿瘤生长、侵袭和转移的基础,也是临床肿瘤干预治疗的重要靶点.肿瘤血管新生多由微环境中生化、缺氧和机械力学因素刺激启动,其中生化信号及缺氧微环境刺激在肿瘤血管新生中的作用已被广泛报道,而生物力学信号调控肿瘤血管新生研究近年才逐渐引起关注.脉管系统具有天然的机械刺激敏感性,近年研究发现生物力学刺激如基质硬度、流体剪切应力、脉管腔压力等对肿瘤血管表型及功能显示出重要的调控作用.本文对基质硬度参与肿瘤血管新生调控的一些新进展及其内在机制进行了归纳和总结. 展开更多

关键词 基质硬度 肿瘤 血管新生

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基质硬度与肝细胞肝癌的相关研究进展

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作者 汤思哲 王仆 孔大陆 《医学综述》 2019年第20期4019-4023,共5页

目前肝细胞肝癌的治疗策略尚未获得满意的临床效果,迫切需要对肝细胞肝癌发病机制及其发生、发展规律进行深入研究以寻找新的治疗途径。细胞外基质硬度变异可影响细胞的行为,其可通过一系列复杂的分子机制调控细胞的行为。异常的细胞外... 目前肝细胞肝癌的治疗策略尚未获得满意的临床效果,迫切需要对肝细胞肝癌发病机制及其发生、发展规律进行深入研究以寻找新的治疗途径。细胞外基质硬度变异可影响细胞的行为,其可通过一系列复杂的分子机制调控细胞的行为。异常的细胞外基质机械传感与许多病理变化相关,包括肝脏疾病、衰老和纤维化,其与组织形态和基质组成的变化相关。未来需详细描微环境变化所带来的细胞感知和所对应的分子步骤,以更好地理解组织稳态机制和人类疾病的病理机制。 展开更多

关键词 肝细胞肝癌 肝硬化 基质硬度 机械力转导

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细胞外基质硬度通过AMPK调控干细胞线粒体的形态异质性 被引量：2

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作者 段沛言 刘艺 +4 位作者 林心怡 任洁 何佳 刘肖珩 谢静 《四川大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-52,共6页

目的探讨人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)中线粒体形态对细胞外基质硬度的力学响应以及腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)对线粒体力学响应的调控作用。方法首先,通过改变丙烯酰和甲叉双丙烯... 目的探讨人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)中线粒体形态对细胞外基质硬度的力学响应以及腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)对线粒体力学响应的调控作用。方法首先,通过改变丙烯酰和甲叉双丙烯酰胺的单体浓度,制备杨氏模量为1 kPa(软)和20 kPa(硬)两种硬度的聚丙烯酰胺水凝胶;随后,将hMSCs培养在不同硬度水凝胶上,通过激光共聚焦显微镜和Western blot检测线粒体的形态变化和线粒体稳态相关蛋白AMPK的激活情况;最后,分别利用AMPK激活剂A-769662和抑制剂Compound C改变软硬基底上细胞AMPK的激活,观察线粒体的形态变化。结果hMSCs中线粒体的形态随水凝胶硬度变化呈现异质性,在1 kPa软基质上,线粒体融合,有74%的线粒体呈现出致密的长纤维网络状结构,而在20 kPa硬基质上高达63.3%线粒体为疏松的短片段化或者点状形貌。Western blot结果显示,硬基质上p-AMPK/AMPK的比例是软基质上的1.6倍,免疫荧光染色结果显示在硬的基质p-AMPK的表达升高,并且呈现出核定位,证明随着细胞外基质硬度的提高,细胞内AMPK的激活程度也不断上升。当在软基质上添加AMPK激活剂A-769662后,线粒体形态由纤维网络状向片段化转变,纤维化程度由74%下降到9.5%,同时AMPK抑制剂Compound C可以促进硬基质上线粒体融合,降低点状线粒体占比。结论细胞外基质硬度通过AMPK的激活调控hMSCs中线粒体的形态。硬基质会促进AMPK激活,导致线粒体分裂,形成大量片段化的短线粒体。这种基质硬度对线粒体形态的影响可以通过改变AMPK的磷酸化水平进行逆转。 展开更多

关键词 细胞外基质硬度 干细胞 AMPK激活 线粒体形态 分裂和融合

原文传递

基质硬度通过YAP促进脑胶质瘤细胞上皮-间质转化和血管生成拟态形成的实验研究 被引量：5

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作者 安吉洋 周丽丽 +1 位作者 张智峰 刘献志 《中华神经外科杂志》 CSCD 北大核心 2020年第3期294-300,共7页

目的探讨基质硬度通过yes相关蛋白(YAP)促进脑胶质瘤细胞上皮间质转化(EMT)和血管生成拟态(VM)形成的机制。方法在不同基质硬度条件下培养人脑胶质瘤U87细胞株,0.2、16.0和64.0 kPa 3种硬度分别代表正常大脑、胶质瘤和极度僵硬。以CCK8... 目的探讨基质硬度通过yes相关蛋白(YAP)促进脑胶质瘤细胞上皮间质转化(EMT)和血管生成拟态(VM)形成的机制。方法在不同基质硬度条件下培养人脑胶质瘤U87细胞株,0.2、16.0和64.0 kPa 3种硬度分别代表正常大脑、胶质瘤和极度僵硬。以CCK8实验检测胶质瘤细胞的增殖能力,采用免疫荧光染色检测YAP细胞定位的改变,以实时定量PCR检测YAP靶基因CTGF、CRY61的表达,以蛋白印迹实验检测YAP及细胞增殖信号Akt、ERK 1/2的磷酸化表达。通过免疫荧光染色和蛋白印迹实验检测EMT相关蛋白Vimentin、E-cadherin、Twist的表达。在软、硬基质3D培养下检测VM形成的情况。转染shYAP慢病毒后,检测YAP干扰对基质硬度作用于胶质瘤细胞的增殖、间质蛋白(Vimentin和Twist)表达和VM形成的影响。结果随着基质硬度的增高,胶质瘤细胞的增殖活性及其增殖信号通路Akt、ERK 1/2的磷酸化表达增加(均P<0.05),胶质瘤细胞的YAP核转位增加,磷酸化YAP的表达逐渐下降(P<0.05),而CTGF和CRY61基因的表达均升高(均P<0.05)。免疫荧光染色和蛋白印迹实验结果表明,随着基质硬度的增高,EMT元件Vimentin、Twist的表达增高,上皮标志E-cadherin的表达减低(均P<0.05)。与软基质3D培养下相比,硬基质培养条件下U87细胞VM管样结构的形成增多(P<0.05)。干扰YAP的表达可减低较高的基质硬度促进胶质瘤细胞增殖、Vimentin和Twist的表达以及VM形成的作用(均P<0.05)。结论基质硬度可通过YAP促进胶质瘤细胞的增殖、EMT以及VM形成,靶向调控基质硬度和YAP可能可以作为胶质瘤治疗的新策略。 展开更多

关键词 神经胶质瘤 基质硬度 Yes相关蛋白 上皮间质转化 血管生成拟态

原文传递

基质硬度对2D和3D培养乳腺癌细胞摄取纳米制剂行为的影响 被引量：2

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作者 王瑜 秦硕 +2 位作者 龚涛 张志荣 符垚 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1324-1330,共7页

以聚苯乙烯纳米球为研究对象,研究基质硬度对二维(2D)和三维(3D)培养的乳腺癌细胞摄取行为的影响。通过光催化聚合反应法制备硬度可调的聚丙烯酰胺凝胶,并在凝胶表面共价修饰胶原以支持细胞黏附,构建2D细胞培养模型;选择Ⅰ型鼠尾胶原构... 以聚苯乙烯纳米球为研究对象,研究基质硬度对二维(2D)和三维(3D)培养的乳腺癌细胞摄取行为的影响。通过光催化聚合反应法制备硬度可调的聚丙烯酰胺凝胶,并在凝胶表面共价修饰胶原以支持细胞黏附,构建2D细胞培养模型;选择Ⅰ型鼠尾胶原构建3D细胞培养模型;分别接种人乳腺癌细胞MCF-7于聚丙烯酰胺凝胶表面或混悬于胶原凝胶中进行3D细胞培养;20 nm和50 nm聚苯乙烯纳米球悬液与2D或3D培养的细胞共孵育,采用激光共聚焦显微镜对细胞形态和纳米球摄取效率进行定性和定量考察。本研究发现在2D和3D培养条件下,基质硬度均参与调控肿瘤细胞肌动蛋白骨架的重构并间接影响不同粒径大小的纳米制剂的摄取行为。 展开更多

关键词 基质硬度 二维/三维细胞培养 细胞形态 细胞摄取 聚苯乙烯纳米球

原文传递

基质硬度通过心肌蛋白相关转录因子-A影响骨肉瘤细胞侵袭的机制 被引量：1

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作者 秦亮 廖晖 +4 位作者 戴俊 刘洪娟 赵利波 梁爽 刘晓峰 《中华实验外科杂志》 CAS 北大核心 2021年第8期1550-1553,共4页

目的探讨基质硬度对骨肉瘤细胞侵袭的影响及分子机制。方法按照不同配比合成硬度差异聚丙烯酰胺水凝胶,并通过万能力学测试仪检测确认其基质硬度。通过光镜观察不同基质硬度培养条件下细胞形态差异。通过免疫荧光检测不同硬度条件下细... 目的探讨基质硬度对骨肉瘤细胞侵袭的影响及分子机制。方法按照不同配比合成硬度差异聚丙烯酰胺水凝胶,并通过万能力学测试仪检测确认其基质硬度。通过光镜观察不同基质硬度培养条件下细胞形态差异。通过免疫荧光检测不同硬度条件下细胞骨架排列和心肌蛋白相关转录因子-A(MRTF-A)表达及亚细胞分布。通过Transwell侵袭实验观察基质硬度及MRTF-A抑制剂CCG203971对MG-63细胞侵袭的影响。应用实时荧光定量聚合酶联反应(RT-qPCR)和蛋白印迹法(Western blot)的方法检测基质金属蛋白酶(MMP)-2和MMP-9 mRNA和蛋白的表达。计量资料的两两比较采用t检验。结果成功构建不同硬度聚丙烯酰胺水凝胶。高硬度组细胞更倾向于铺展和梭形,肌动蛋白的聚合更明显。高硬度组MG-63细胞侵袭能力明显高于低硬度组[(247.6±25.40)个比(130.3±23.3)个,t=-11.820,P<0.01],并促进MRTF-A核转位。而MRTF-A抑制剂CCG-203971干预后硬基质组穿膜细胞数低于无干预硬基质组[(140.5±21.7)比(247.6±25.4)个,t=11.100,P<0.01]。硬基质组MG-63细胞较软基质组MMP-2和MMP-9 RNA及蛋白水平表达均显著增加(MMP-2 RNA水平:0.89±0.02、0.33±0.01,t=22.450,P<0.01;MMP-9 RNA水平:0.92±0.03、0.41±0.02,t=19.171,P<0.01;MMP-2蛋白水平:0.63±0.04、0.31±0.03,t=7.942,P<0.05;MMP-9蛋白水平:0.69±0.06、0.41±0.02,t=6.822,P<0.05),而MRTF-A抑制剂CCG-203971可以显著阻断基质硬度诱导的MMP-2和MMP-9 RNA及蛋白水平表达增加(MMP-2 RNA水平:0.73±0.03、0.29±0.02,t=6.954,P<0.01;MMP-9 RNA水平:0.91±0.04、0.38±0.03,t=29.362,P<0.01;MMP-2蛋白水平:0.66±0.03、0.29±0.02,t=8.342,P<0.05;MMP-9蛋白水平:0.72±0.02、0.38±0.01,t=7.362,P<0.05)。结论细胞外基质硬度增加通过影响MRTF-A转录调控影响骨肉瘤MG-63细胞侵袭能力。 展开更多

关键词 基质硬度 骨肉瘤 侵袭

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细胞外基质硬度调控间充质干细胞分化 被引量：1

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作者 吕洪伟 李莉莎 +5 位作者 张银 戎月 陈志深 杨子昊 孙美玉 李玉林 《中国细胞生物学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期366-379,共14页

新近研究表明,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的物理性质,特别是硬度或弹性,能对细胞的黏附、铺展、迁移、增殖、分化和凋亡等多种功能和行为产生重要影响。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是组织工程和细胞治疗的理... 新近研究表明,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的物理性质,特别是硬度或弹性,能对细胞的黏附、铺展、迁移、增殖、分化和凋亡等多种功能和行为产生重要影响。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是组织工程和细胞治疗的理想种子细胞。ECM硬度可诱导MSCs向脂肪、软骨、神经、肌肉和骨等方向分化。该文综合论述了ECM硬度对干细胞分化的影响,涵盖了构建ECM硬度的测量、调控与表征等,不同培养条件下干细胞对硬度的响应和分化以及硬度和其他因素的联合作用;在此基础上,进一步论述了干细胞分化过程中细胞感应ECM硬度并转化为生物学信号的机制和信号通路。该文还总结了在ECM硬度调控干细胞分化行为领域最新的研究进展情况,较为系统地分析了材料学、细胞生物学、分子生物学水平的主要影响因素,并对本领域未来需要重点研究的问题进行了展望。 展开更多

关键词 细胞外基质硬度 间充质干细胞 分化 机制

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细胞外基质PDMS硬度对牙髓干细胞增殖和成骨分化的影响 被引量：1

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作者 马春燕 潘清 +1 位作者 何磊 杨海兵 《上海口腔医学》 CAS 北大核心 2021年第3期253-257,共5页

目的:研究细胞外基质聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)硬度对牙髓干细胞(DPSCs)增殖和成骨分化的影响及其机制。方法:收集南京医科大学附属常州市第二人民医院因正畸而拔除的前磨牙作为实验材料,分离、培养DPSCs,制作PDMS基... 目的:研究细胞外基质聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)硬度对牙髓干细胞(DPSCs)增殖和成骨分化的影响及其机制。方法:收集南京医科大学附属常州市第二人民医院因正畸而拔除的前磨牙作为实验材料,分离、培养DPSCs,制作PDMS基质。根据不同硬度,将PDMS基质分为A组(基料/固化剂=10∶1,硬度135 kPa)、B组(基料/固化剂=20∶1,硬度54 kPa)和C组(基料/固化剂=30∶1,硬度16 kPa),另设不含PDMS基质的对照组,在各组基质上培养DPSCs细胞,采用CCK-8法检测各组DPSCs细胞培养至1、3、5、7天时的增殖率,采用茜素红染色鉴定各组DPSCs细胞成骨效果,采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组DPSCs细胞中骨钙素(OCN)、RUNX2、细胞外因子1(Wnt1)、β连环素(β-catenin)蛋白表达量。采用SPSS 22.0软件包对数据进行统计学分析。结果:茜素红染色结果显示,A组DPSCs细胞形态发生明显变化,排列具有明显方向性,由多角形、梭形逐渐变为方形,出现钙化小结节,B组钙化小结节明显少于A组,C组钙化小结节明显少于B组,对照组钙化小结节极少。B组DPSCs细胞各时刻增殖率及OCN、RUNX2、Wnt1、β-catenin蛋白表达量均显著低于A组(P<0.05),C组DPSCs细胞各时刻增殖率及OCN、RUNX2、Wnt1、β-catenin蛋白表达量显著低于B组(P<0.05),对照组DPSCs细胞各时刻增殖率及OCN、RUNX2、Wnt1、β-catenin蛋白表达量显著低于C组(P<0.05)。结论:较硬细胞外基质可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路,促进牙髓干细胞增殖和成骨分化,这可为牙周组织工程新材料的研发提供理论基础。 展开更多

关键词 Wnt/β-catenin信号通路 细胞外基质 聚二甲基硅氧烷基质 基质硬度 牙髓干细胞 增殖 成骨分化

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基质硬度对人肾小管上皮细胞形态和葡萄糖转运蛋白表达的影响

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作者 韩贤儒 王月静 +2 位作者 龚涛 张志荣 符垚 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1736-1742,共7页

肾小管间质纤维化以细胞外基质沉积、瘢痕硬化为特点,是慢性肾脏疾病发展至终末期肾衰竭的共通途径。本研究拟构建体外细胞培养模型探索基质硬度对肾小管上皮细胞形态和功能的影响。采用光催化成胶的聚丙烯酰胺凝胶(PAAgel)制备模拟肾... 肾小管间质纤维化以细胞外基质沉积、瘢痕硬化为特点,是慢性肾脏疾病发展至终末期肾衰竭的共通途径。本研究拟构建体外细胞培养模型探索基质硬度对肾小管上皮细胞形态和功能的影响。采用光催化成胶的聚丙烯酰胺凝胶(PAAgel)制备模拟肾间质纤维化组织硬度的凝胶基质(1~40kPa);接种人肾小管上皮细胞(HK-2)于不同硬度的PAA gel表面,采用免疫荧光染色和共聚焦显微镜考察基质硬度对HK-2形态的影响,并对HK-2细胞上的葡萄糖转运蛋白1 (GLUT1)、葡萄糖转运蛋白2 (GLUT2)和葡萄糖转运蛋白5 (GLUT5)的分布进行定性和半定量考察。研究发现,随着基质硬度增加, HK-2细胞上的GLUT1表达量显著降低, GLUT5在细胞整体的表达量显著下降,而GLUT2的表达和分布未见明显改变。 展开更多

关键词 基质硬度 肾小管上皮细胞 细胞形态 葡萄糖转运蛋白1 葡萄糖转运蛋白2 葡萄糖转运蛋白5

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间充质干细胞迁移在骨组织损伤修复中的作用 被引量：3

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作者 颜杉钰 梅宏翔 李娟 《口腔疾病防治》 2021年第12期854-858,共5页

间充质干细胞(mesenchymal stemcells,MSCs)具有自我复制和多向分化能力,对间充质组织的发育和重建十分重要。骨组织损伤修复涉及各种细胞、分子的参与,骨量的恢复需要足够MSCs迁移到损伤部位发挥重建功能。目前已经发现损伤部位的局部... 间充质干细胞(mesenchymal stemcells,MSCs)具有自我复制和多向分化能力,对间充质组织的发育和重建十分重要。骨组织损伤修复涉及各种细胞、分子的参与,骨量的恢复需要足够MSCs迁移到损伤部位发挥重建功能。目前已经发现损伤部位的局部炎症反应能募集MSCs,促进新骨形成。同时,MSCs迁移过程中生态位的改变也会影响其生物学性能,启动定向分化阶段。本文探讨了骨组织损伤修复过程中介导MSCs迁移的相关机制,包括炎症反应中的免疫细胞和趋化信号分子通过BMP/Smads等信号通路对骨修复阶段的调控作用,并总结了高基质硬度上调整合素以及黏着斑的表达促进MSCs迁移及成骨分化能力的机制。通过药物或者转基因的方式可调控MSCs迁移能力促进骨组织损伤修复,MSCs迁移能力的提高能缩短骨组织损伤修复的时间,提高新生骨质的质量。本文就细胞迁移能力在骨组织损伤修复中的作用进行综述,以期为高迁移能力的MSCs应用于骨相关疾病的干细胞疗法以及骨组织工程领域提供参考。 展开更多

关键词 骨组织损伤 骨组织工程 干细胞疗法 骨质疏松症 骨关节炎 间充质干细胞 迁移 募集 归巢 整合素 成骨分化 基质硬度

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