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题目:单轴应力刺激对WB-F344细胞有丝分裂方向的影响

关键词:有丝分裂;应力纤维;单轴静态拉伸;MC3T3;WB-F344

  摘要

力学刺激对细胞发育具有重要意义,它如何对细胞分化及组织形态的发生产生影响是一个尚未完全阐明的问题。细胞的有丝分裂过程与细胞增殖、分化以及胚胎发育、组织器官形态形成和损伤组织的修复再生等特性密切相关,例如,细胞的有丝分裂方向就是影响细胞极性分化,乃至组织形态发生的因素之一。 随着日本京都大学Hirai教授在小鼠胚胎基质中发现在多种组织(包括肺,肠,肝,乳腺,胰腺,毛囊,胆囊,血管内皮等等)的表皮形态过程中均发挥重要作用的一种膜蛋白EPM,并利用EPM在体外诱导乳腺细胞团产生有方向性的分支结构(如乳腺导管结构),他们的实验表明EPM能够给细胞团直接的方向信息,据此推测与管腔结构的发生可能与有丝分裂纺锤体轴的定位有关,而细胞有丝分裂方向被认为是控制组织三维形态(如管腔结构)形成的重要因素之一。 本论文为了建立一个简便的,可以诱导细胞骨架定向排列的模型,在人工控制应力纤维排列的条件下研究有丝分裂方向。主要以小鼠成骨细胞系MC3T3为工具,利用等双轴拉伸装置改装的单轴静态拉伸装置,建立了稳定的通过力学刺激对细胞应力纤维和有丝分裂方向进行影响的实验模型与参数,确定了WB-F344细胞系在8%应力刺激下24小时后进行观测,而后通过观测RhoA增强型和RhoA削弱型WB-F344细胞以及对微丝合成受到Latrunculin-A抑制的状态下的WB-F344细胞进行荧光染色观测和统计学处理来证明细胞应力纤维排布和有丝分裂方向的关系。 统计学分析表明,单轴应变刺激下,细胞形态、应力纤维排布及有丝分裂方向与应变方向相关,应力纤维排列方向和有丝分裂方向之间呈现高的相关性,并且在应力纤维被破坏的情况下,细胞有丝分裂方向明显发生了改变。该结果再次支持了有丝分裂方向与应力纤维排列方向相关,且应力纤维方向在某种程度上控制着细胞有丝分裂方向。