底物化学物质和FSS对HUVECs的集体影响

实验摘要：

在心血管疾病的治疗中，血管支架材料发挥着极其重要的作用。为保证人脐静脉内皮细胞( HUVECs )正常的生理活性，均需要合适的底物化学物质和15 dynes / cm2的生理流体剪切应力( FSS )。该实验通过SAMs (Self-assembled monolayers)技术，采用CH3、NH2和OH官能团在玻片上提供多种底物化学物质，FSS(Fluid shear stress)由平行平板流动腔系统产生。经实验证明提出了一个可行的机制原理，即HUVECs的F-actin组织和FAs(focal adhesions)的形成受底物化学物质的控制，并进一步促进FSS对触发HUVECs反应的调控。

实验内容：

以原始玻片(标记为Glass -FSS)为底物，评估15 dynes/cm2的生理FSS对HUVECs PGI2、ATP和NO释放的影响。然后对原始玻片进行改动，替换为NH2, CH3和OH SAMs 以测定15dynes /cm2生理FSS和底物化学的集体效应。样品分别标注为CH3-FSS, NH2-FSS, OH-FSS，同时评估PGI2, ATP和NO的释放水平。

实验结果：

在CH3、Glass、OH和NH2孵育条件下，HUVECs仅受底物化学刺激时，ATP释放浓度随孵育时间的变化不明显 这意味着底物化学对HUVECs ATP释放的影响可以忽略；而使用15 dynes/cm2生理FSS时，所有SAMs的ATP释放浓度均显著增加，但在不同SAMs，ATP的释放水平在生理FSS作用下是不同的，NH2-FSS的ATP释放量最高，OH-FSS和CH3-FSS的ATP释放量最低。与ATP释放水平相似，NO和PGI2释放水平在NH2-FSS中最高，在CH3-FSS和OH-FSS产生的含量最低。

实验结论：

FSS诱导HUVECs的生理反应，包括eNOS和NO的水平表达、PGI2和ATP的释放含量，遵循NH2>Glass>CH3≈OH的模式；此外，FSS的作用受底物化学物质的调控，通过控制HUVECs灶性黏附(FAs)的形成和F-action的重排，进一步介导了对FSS的短期和长期反应。该结果可为心血管支架植入材料的设计提供有价值的指导，以更好的与体内FSS协同治疗心血管疾病。

参考文献：Li Y, Qin Z, Zhou L, Shahzad KA, Xia D. Collective Influence of Substrate Chemistry with Physiological Fluid Shear Stress on Human Umbilical Vein Endothelial Cells. Cell Biol Int. 2021 May 19. doi: 10.1002/cbin.11632. Epub ahead of print. PMID: 34009727.

原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34009727/

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