整合素

目标\n不同血管床来源的内皮细胞预适应对组织工程的再内皮化和植入具有潜在价值。了解基底硬度和组成如何影响组织特异性细胞对剪切应力的反应将有助于成功地将工程组织内皮化。我们开发了一个测试生物力学和生化刺激的平台。\n\n\n方法\n一种新型聚二甲基硅氧烷平行板流室，可将层流剪切应力为2 dynes / cm2，持续12 小时应用于培养在心肺来源细胞外基质上的微血管的心肺内皮细胞。细胞光学成像用于定量细胞排列的变化。采用流式细胞仪分析整合素表达情况。\n\n\n结果\n流体剪切应力的施加使聚苯乙烯表面的心脏内皮细胞和聚二甲基硅氧烷表面的肺内皮细胞排列最紧密。这导致肺内皮细胞伸长，两种细胞类型施加剪切应力后αv和β3整合素表达均下降。\n\n\n结论\n基底刚度在调节组织特异性内皮对剪切应力的反应中发挥重要作用，这可能是由于基底自身微环境的差异所致。此外，心脏和肺内皮细胞对剪切应力的反应受所用涂层类型的显著调控。

中性粒细胞在组织损伤和生物材料植入的早期炎症反应中起主导作用。近年来的研究表明，中性粒细胞的活化可以通过机械刺激(如刚度或表面润湿性)来调节，但中性粒细胞如何感知和响应物理刺激，尤其是如何形成中性粒细胞胞外陷阱( NET形成)尚不清楚。为此，我们使用不同生理相关刚度( 0.2-32kPa )的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底，研究了小鼠中性粒细胞对未经处理的表面或表面包被整合素异二聚体( collagen，fibronectin，laminin，vitronectin，synthetic RGD )识别的各种细胞外基质蛋白的反应。较高刚度PDMS基底上的中性粒细胞增加了NET的形成，并增加了促炎细胞因子和趋化因子的分泌。细胞外基质蛋白涂层显示，纤维连接蛋白诱导NET的形成最多，且这种作用与硬度有关。合成的RGD肽诱导NET形成和促炎细胞因子释放水平与全长纤维连接蛋白相似。为确定观察到的NET形成反应底物刚度是否需要整合素激活下游的焦黏附激酶( FAK )活性，采用FAK抑制剂PF-573228。用PF-573228抑制FAK，消融了NET形成和促炎分子分泌的刚度依赖性增加。这些发现表明，中性粒细胞响应物理和机械的生物材料线索时调节NET的形成，这一过程通过整合素/ FAK信号调节。