細(xì)胞應(yīng)力與細(xì)胞生長綜述

細(xì)胞應(yīng)力反應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展XXX素、酪氨酸激酶受體、應(yīng)力敏感性離子通道等。本文主要從細(xì)胞骨架和細(xì)胞膜蛋白的角度來對細(xì)胞應(yīng)力反應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行闡述與歸納，并對今后Abstract：SinceRodanfirststudimechanicalstimulatireported.However,duetocellssufferingthecomplexcircumstanceofproteinsandcytoskeletomembraneproteinsassociatreceptor,stresssensitivityionchannelandsummarizedcellstrfutureresearchfromtheperspectiveofthecytmembraneproteins.Keywords:mechanicals應(yīng)激性是指一切生物對外界各種刺激(如光、溫度、聲音、食物、化學(xué)物質(zhì)、機(jī)械運(yùn)動、地心引力等)所發(fā)生的反應(yīng)。單個的細(xì)胞也具有類似生物個體的“應(yīng)激性”特征，當(dāng)其受到一定的機(jī)械刺激后會發(fā)生一定的應(yīng)答反應(yīng)。早期的發(fā)現(xiàn)周期性牽拉可導(dǎo)致體外培養(yǎng)的平滑肌表皮細(xì)胞6-硫酸軟骨素的合成增加；TEIJITAKEL等人證實了周期性牽拉可C.Breen等人發(fā)現(xiàn)牽拉可導(dǎo)致細(xì)胞的肌動蛋白密度升高，并沿著細(xì)胞長軸排人們已經(jīng)認(rèn)識到外界的機(jī)械刺激對細(xì)胞代謝生長的重要影響，并且從生物力學(xué)，分子細(xì)胞生物學(xué)的角度對其機(jī)制的structure,SIS)由IngberD.E于1992年首先提出，它由承受壓力構(gòu)件和一系列連續(xù)的張力構(gòu)件相互連接組成。這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性取決于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的完整性的究表明,細(xì)胞的結(jié)構(gòu)符合張力完整性原理,而且細(xì)胞骨架的張力完整性影響細(xì)胞現(xiàn)有的研究表明細(xì)胞感受機(jī)械刺激并作出反應(yīng)的前體條件是發(fā)生細(xì)胞形變，而這一過程又是依賴于細(xì)胞骨架系統(tǒng)的存在而發(fā)生的。有報道稱細(xì)胞骨架可以直接將應(yīng)力傳遞到細(xì)胞核，作用于特定的基因從而改變細(xì)胞的代謝狀態(tài)力敏感性離子通道等。下面我們分別進(jìn)微絲（microfilaments）由肌動蛋白分子螺旋狀聚合成的纖絲，又稱肌動蛋白絲（actinfilament），是細(xì)胞骨架的在細(xì)胞中有許多功能，如參與組成肌纖維、微絨毛、細(xì)胞皮層；介導(dǎo)細(xì)胞的形變及胞質(zhì)分裂等。細(xì)胞皮層（cell網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在質(zhì)膜下構(gòu)成了細(xì)胞質(zhì)的皮質(zhì)區(qū)，即細(xì)胞皮層。皮質(zhì)區(qū)中肌動蛋白絲含量豐富，含存在著結(jié)構(gòu)類似于血影變形，而當(dāng)足夠大的外力作用于細(xì)胞胞形變是細(xì)胞應(yīng)力反應(yīng)將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為生化信號的必要條件，沒有細(xì)胞形變2002）。在這種細(xì)胞形變的背后發(fā)生的其實是細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的整體重排，骨架重排可引起細(xì)胞形態(tài)的改變，細(xì)胞骨架作為細(xì)胞內(nèi)的張力框架，通過與細(xì)胞膜上分子的直接聯(lián)系，將力學(xué)受體上的分子扭曲力在細(xì)胞內(nèi)傳遞分布，再經(jīng)過效應(yīng)分子的扭曲力將力學(xué)信號最終表現(xiàn)在絲作為細(xì)胞皮層的組成部分似乎就成了細(xì)胞感受外界機(jī)械應(yīng)力刺激的第一個細(xì)胞成分，由它直接介導(dǎo)了細(xì)胞的形變并2.2細(xì)胞骨架與其他蛋白質(zhì)的相互作用有研究表明表皮生長因子受體所以認(rèn)為在機(jī)械應(yīng)力通過細(xì)胞骨架微絲系統(tǒng)的途徑中，表皮生長因子可能有相），MAPK級聯(lián)反應(yīng)，腺苷酸環(huán)化酶的激活成的機(jī)械位移使得RTKs的構(gòu)象直接發(fā)生應(yīng)力敏感性離子通道是質(zhì)膜上的一種受應(yīng)力激活的離子通道，激活后可以2001），的激活似乎也是通過細(xì)胞皮層傳達(dá)機(jī)械信號的，關(guān)于這方面的研究目前還很缺乏，關(guān)于這些膜蛋白和細(xì)胞骨中間絲（intermediatefilament，雜的放射網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞膜下與細(xì)胞后，中間絲能將作用在細(xì)胞外的機(jī)械力直接傳遞到核纖層，從而借助多種形式互聯(lián)系，形成一個貫穿細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)的纖維網(wǎng)絡(luò)體系，稱為核基質(zhì)-核纖層-IF）又被稱為中間纖維，是細(xì)胞中直徑為中間絲體系。這一體系可以直接導(dǎo)致細(xì)管、微絲一起維持細(xì)胞形態(tài)和參與胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸，然而近年來對其更深入的研究表明它在很多的細(xì)胞功能中有著重要胞基因的表達(dá)。同時，核纖層及其幾個elemen,SRE）是存在于細(xì)胞基因的啟動子內(nèi)并且能夠被應(yīng)力所誘導(dǎo)的啟動基因轉(zhuǎn)錄的順式調(diào)控元件,能夠特異性地上調(diào)或下調(diào)相關(guān)基因的表達(dá)。目前己知的有研究表明：明整合素具有機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能，并且主要集中于整合素聚焦粘附區(qū)域，起到變機(jī)械力學(xué)信號為化學(xué)信號的作用合,影響反式作用元件與之結(jié)合,從而影響基因表達(dá)并最終產(chǎn)生細(xì)胞的形態(tài)、功能、行為上的改變。這些過程的具體機(jī)這種位移邊有效的改變了整合素與保外基質(zhì)蛋白的作用模式，最終將機(jī)械的刺激傳遞到整合素，整合素作為一個機(jī)械刺激的“中轉(zhuǎn)站”一方面可以將細(xì)胞自身的機(jī)械位移傳遞到細(xì)胞骨架系統(tǒng)從而產(chǎn)生更為用是一類重要的細(xì)胞表面受要是存在于細(xì)胞外機(jī)制中的一些蛋白粘連蛋白等，整合素通過識別這些胞外基質(zhì)蛋白，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的粘附反應(yīng)并接受傳導(dǎo)級聯(lián)信號，在多種基本的病理生理過程中發(fā)揮重要作用?？梢哉f整合素在細(xì)胞的上的各種膜表面蛋白，比如各種受體蛋白合素將細(xì)胞所受到的機(jī)械刺激傳遞到細(xì)胞的骨架系統(tǒng)，包括細(xì)胞皮層，中間行剪切加載，發(fā)現(xiàn)力信號可以直接傳入細(xì)胞骨架（表現(xiàn)為細(xì)胞硬度指數(shù)隨應(yīng)變其他非整合素的配體，則力信號不能直利用磁扭轉(zhuǎn)細(xì)胞計，將機(jī)械應(yīng)力直接作用于細(xì)胞表面受體證實，整合素能將力信號傳遞至細(xì)胞骨架，誘導(dǎo)聚焦粘附的這說明整合素是外力傳向細(xì)胞骨架的通道，細(xì)胞通過其表面的整合素受體即時響應(yīng)，以張力整和的形式將響應(yīng)的機(jī)械力信號有選擇地轉(zhuǎn)換到細(xì)胞和核內(nèi)的不同結(jié)構(gòu)部件上，如聚焦粘附絡(luò)合物中的信號分子、細(xì)胞膜中的離子通道、核糖體、核膜孔、染色體、甚至可能是單個的生理機(jī)能，對維持細(xì)胞的生長和影響增加并變得對機(jī)械刺激更為敏感Ca2+濃度增高。機(jī)械牽拉和剪應(yīng)力均可素接收到的機(jī)械刺激所誘導(dǎo)的（Wang目前還不是很清楚，期待對這一方面進(jìn)一步的研究。有一些可以再細(xì)胞內(nèi)作為第二信使的離子也可能是由于應(yīng)力敏感性的離子通道產(chǎn)生的，這一點(diǎn)我們后面胞感受機(jī)械應(yīng)力之后可生成一系列的第成骨細(xì)胞和一些力敏感細(xì)胞（如血管內(nèi)螺旋，細(xì)胞質(zhì)區(qū)域包含著酪氨酸激酶的蛋白質(zhì)序列和一個附加羧基（C-）末激活可以引發(fā)多種細(xì)胞信號反應(yīng)，這里態(tài)，最終表現(xiàn)為細(xì)胞形態(tài)、功能、行為的近膜調(diào)控區(qū)域，使得它能直接感受到細(xì)胞膜的形變從而發(fā)生構(gòu)象的變化而被的激活機(jī)制也暗示著細(xì)胞膜表面受體激應(yīng)力敏感性的離子通道，其中比較有代表性的是牽拉激活的陽離子選擇牲通道，如SA-cat（Jacksor等不少假設(shè)性的說法，例如應(yīng)力敏感性的離子通道的膜內(nèi)區(qū)域與細(xì)胞皮層中的微受到外界的機(jī)械刺激時，細(xì)胞皮層發(fā)生形變，其組成部分發(fā)生位移并使得力學(xué)信號直接作用到了離子通道上，離子通進(jìn)出細(xì)胞，這些離子有的可以作為細(xì)胞是，應(yīng)力敏感性離子通道的激活機(jī)制與似的，提示完全不同的膜蛋白也能有很能調(diào)控的研究不斷深入，細(xì)胞對應(yīng)力產(chǎn)生適應(yīng)性應(yīng)變的響應(yīng)機(jī)制己初步為人們所認(rèn)識，但還有許多未知領(lǐng)域等待人們?nèi)ラ_拓，如應(yīng)力大小、頻率與細(xì)胞增織修復(fù)的主要細(xì)胞-干細(xì)胞的生物學(xué)行為導(dǎo)和基因表達(dá)調(diào)控的確切機(jī)制等。進(jìn)一步深入研究機(jī)械應(yīng)力與細(xì)胞的關(guān)系，將有助于我們了解應(yīng)力在某些疾病的發(fā)病機(jī)理和創(chuàng)傷修復(fù)的織工程、基因治療和提高創(chuàng)傷修復(fù)質(zhì)量參考文獻(xiàn)expandedtissue:Aposseblemechanismofangiogengsisintissueexpansion2008betweenintegrins，cytoskeletalfilaments，andnucleo-plas2001(6852)5．舒茂國，郭樹忠，韓巖，等．機(jī)械應(yīng)TakahakiM,IshidaT'TranbOetal。Mechotransductioninendothelialcellstenlporalsignalingeventsinresponsetoshearstre．sVsascRes，2007，34(3)：212_2199孫曉慶，付小兵，孫同柱，等正常皮膚和瘢痕組織表達(dá)pt整合素與系determinat