基质弹性

The presented research aims to verify whether physicochemical properties of lung fibroblasts, modified by substrate stiffness, can be used to discriminate between normal and fibrotic cells from idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). The impact of polydimethylsiloxane (PDMS) substrate stiffness on the physicochemical properties of normal (LL24) and IPF-derived lung fibroblasts (LL97A) was examined in detail. The growth and elasticity of cells were assessed using fluorescence microscopy and atomic force microscopy working in force spectroscopy mode, respectively.

特发性肺纤维化( IPF )肺成纤维细胞与健康肺成纤维细胞对基质弹性的反应不同，取决于细胞的力学特性。这些改变的相互作用可能潜在地充当易于可靠IPF诊断的‘生物标志物’。本工作系统研究了聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底弹性，从600 k Pa逐步调至1.5 MPa对IPF源性( LL97A )和健康( LL24 )肺成纤维细胞生长的影响。此外，还研究了不同端基的3种有机硅烷- 3 -氨丙基三乙氧基硅烷( APTES )、3 -巯丙基三乙氧基硅烷( MPTES )和3 -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷( GOPS )修饰的玻璃基底上培养成纤维细胞时，基底化学对两种细胞系的影响。最后，研究了机械和化学性质同时修饰对硅烷复盖PDMS基底上培养的成纤维细胞细胞行为的影响。荧光显微镜下观察细胞生长，细胞核胞浆比定量分析，表明基质弹性对化学修饰的影响主要是细胞依赖性的。

本研究旨在验证经基质刚度修饰的肺成纤维细胞的理化性质能否用于鉴别正常细胞和纤维化细胞与特发性肺纤维化( IPF )。详细考察了聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底刚度对正常( LL24 )和IPF来源肺成纤维细胞( LL97A )理化性质的影响。分别采用荧光显微镜和原子力显微镜在力谱模式下工作，评估细胞的生长和弹性。成纤维细胞的数量，以及它们的形状和排列方式，强烈地取决于基底的机械性能。此外，正常成纤维细胞与纤维化成纤维细胞相比仍较僵硬，这可能表明IPF来源的成纤维细胞在纤维化过程中受到损伤。利用飞行时间二次离子质谱考察正常和IPF来源的肺成纤维细胞的化学性质，并用主成分分析法( PCA )进行复杂分析，显示胆固醇和磷脂的分布存在显著差异。根据观察到的健康细胞和纤维化细胞的区别，细胞的力学特性可作为前瞻性的诊断生物标志物，以便快速可靠地鉴别特发性肺纤维化( IPF )。