● 摘要
目的：在多种理化因素的共同作用下，内皮细胞迁移是血管修复以及多种心血管疾病发生的重要基础。电刺激或剪切力刺激是引导内皮细胞迁移和定位的重要因素之一。但现阶段对于力电联合刺激对于内皮细胞迁移影响的研究还不多见。本文自行设计并研制了可同时加载流体剪切力和电刺激的细胞培养装置，将内皮细胞（HUVECs）放入装置中培养，研究力电联合刺激对HUVECs迁移的影响，旨在了解内皮细胞在更接近体内生长环境下的响应。方法：将培养12h后的内皮细胞放入自行设计、研制的力电联合刺激装置中，分别加载不同刺激(12dyne/cm2、6h的剪切力刺激；2V/cm、2h的电刺激；12dyne/cm2、4h剪切力刺激后力电联合刺激2h)，利用相差倒置显微镜和实时观测软件检测细胞形态、迁移距离、方向和速率，利用划痕实验研究不同刺激对HUVECs迁移能力的影响，采用激光共聚焦显微镜观察HUVECs细胞骨架F-actin的变化。结果：1）搭建了力电联合刺激细胞培养装置，能同时对细胞提供流体剪切力刺激和均匀直流电刺激。2）在细胞形态如细胞面积、周长及骨架变化等方面，发现力电联合刺激下细胞在后期面积、周长增加显著，胞体骨架顺应流场方向，流场下游伪足增加，微丝具有垂直电场方向的趋势。3）研究HUVECs的迁移向量、平均迁移速率、水平迁移距离、细胞迁移方向指数以及水平迁移速率与垂直迁移速率之比等参数，发现单独剪切力刺激组、单独电刺激以及力电联合刺激组相对于对照组，细胞迁移距离均显著增加，迁移显著具有方向性，沿着流场及电场阴极方向。力电联合刺激与单独的力刺激组和单独电刺激组比较，细胞迁移距离显著增加，迁移方向指数更大，具有更强的方向性。4）通过划痕实验，发现单独剪切力刺激组、单独电刺激以及力电联合刺激组均能增加HUVECs的愈合面积，而力电联合刺激组具有最强的愈合能力。结论：力电联合刺激对增加内皮细胞迁移距离、提高迁移方向性以及加快愈合修复的作用优于其它两种单一的物理刺激，有利于内皮细胞的定向迁移、损伤修复等功能，是值得发展的一种物理联合刺激加载方式，对于未来研究体内力、电刺激对内皮细胞的真实影响具有重要的意义。