【Biomaterials】：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院周越團(tuán)隊(duì)在基質(zhì)硬度調(diào)控生物細(xì)胞領(lǐng)域有重大發(fā)現(xiàn)
細(xì)胞外基質(zhì)，是細(xì)胞賴以生存和發(fā)揮生理功能的土壤。細(xì)胞外基質(zhì)的化學(xué)組成和力學(xué)性能，對(duì)調(diào)控細(xì)胞的生理狀態(tài)、代謝功能有著重要作用，直接影響組織的修復(fù)和重建。在臨床上，大多數(shù)需要移植人工血管的患者，存在較為嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化癥狀，血液中葡萄糖、膽固醇和甘油三酯偏高，血管條件較正常人差異很大。目前，在血管組織工程材料的研究領(lǐng)域，大多數(shù)研究偏重于材料的化學(xué)組成和表面改性的創(chuàng)新，而對(duì)于材料本身的物理性質(zhì)，包括物理形貌、拉伸強(qiáng)度、硬度等對(duì)細(xì)胞的影響尚不多見。同時(shí)，在細(xì)胞分子生物學(xué)的研究領(lǐng)域，大多數(shù)研究偏重于外界化學(xué)因素（藥物等）對(duì)細(xì)胞生理功能的調(diào)節(jié)，而不考慮細(xì)胞培養(yǎng)的外界環(huán)境。因此，對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)物理特性與細(xì)胞相互關(guān)系的研究將為兩個(gè)領(lǐng)域填補(bǔ)空白，具有重要的理論研究?jī)r(jià)值，也將為組織工程血管的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供參考依據(jù)。
近日，由上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的碩士研究生陳維聰為第一作者的文章“Matrix stiffness regulates the interactions between endothelial cells and monocytes”，以及碩士研究生田保祥為第一作者的文章“Matrix stiffness regulates SMC functions via TGF-β signaling pathway”，同時(shí)于2019年7月在Biomaterials雜志（IF=10.273）發(fā)表，通訊作者是周越副研究員。他們所在的科研團(tuán)隊(duì)得到了美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校生物工程系李松教授的協(xié)助與指導(dǎo)，參加該研究工作的單位還有北京航空航天大學(xué)以及重慶大學(xué)。相關(guān)經(jīng)費(fèi)主要由科技部重大科學(xué)研究計(jì)劃“生物材料微納米結(jié)構(gòu)特征對(duì)組織誘導(dǎo)的作用”（2016YFC1100202）基金支持。
陳維聰?shù)奈恼玛U明基底硬度可通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的microRNA表達(dá)水平，影響單核細(xì)胞的趨化和黏附，從而影響血管的炎癥反應(yīng)。
田保祥的文章則揭示了基底硬度通過TGF-β信號(hào)通路調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞表型和血管外基質(zhì)的重塑。
兩項(xiàng)研究分別從不同的角度入手，探討了材料硬度對(duì)不同血管細(xì)胞和免疫細(xì)胞的調(diào)控作用，一方面建立了較為科學(xué)的針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的研究模型，一方面為組織工程血管的設(shè)計(jì)提供了新思路，體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科在交叉領(lǐng)域研究中的優(yōu)勢(shì)地位。
供稿部門：科研與學(xué)科辦
撰稿人：黃娟娟
參考文獻(xiàn)：
[1]. Chen W#, Tian B, Liang J, Yu S, Zhou Y*, Li S. Matrix stiffness regulates the interactions between endothelial cells and monocytes. Biomaterials. 2019 Nov;221:119362.
[2]. Tian B#, Ding X, Song Y, Chen W, Liang J, Yang L, Fan Y, Li S, Zhou Y*. Matrix stiffness regulates SMC functions via TGF-β signaling pathway. Biomaterials. 2019 Nov;221:119407.
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