靜態(tài)力學(xué)微擾和懸浮狀態(tài)對(duì)細(xì)胞生物學(xué)行為的影響.pdf

1、太空中的復(fù)雜環(huán)境對(duì)宇航員的生理健康有著重要影響，重力消失導(dǎo)致宇航員出現(xiàn)骨質(zhì)流失、肌肉萎縮、免疫功能抑制等一系列生理適應(yīng)性改變和/或病理變化。由于空間實(shí)驗(yàn)條件的限制，人們?cè)诘鼗ㄟ^(guò)各種裝置模擬空間微重力效應(yīng)，研究其對(duì)細(xì)胞的生物學(xué)行為影響。但是由于空間微重力模擬原理的復(fù)雜性導(dǎo)致其在實(shí)際操作中難以實(shí)現(xiàn)真正的微重力，以及不同實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法等帶來(lái)的問(wèn)題，使得地基模擬微重力效應(yīng)研究的結(jié)果離散，難以得到規(guī)律性的或一致的定量結(jié)果。

2、　　針對(duì)空間飛行骨流失這一重大生理變化，我們通過(guò)改變細(xì)胞基底取向，研究了靜態(tài)力學(xué)微擾（與重力相關(guān)）對(duì)前成骨細(xì)胞MC3T3生物學(xué)行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)，MC3T3在靜態(tài)力學(xué)微擾下保持了正常的細(xì)胞形態(tài)，增殖、細(xì)胞周期和分化等生理功能也沒(méi)有受到影響。組成細(xì)胞骨架的不同種類蛋白在不同力學(xué)微擾下的表達(dá)強(qiáng)度發(fā)生了不同的變化：微絲蛋白（actin）和中間絲蛋白（vimentin）分別在倒置和側(cè)置基底上有顯著性上調(diào)，同時(shí)細(xì)胞的粘著斑數(shù)量也發(fā)生了一定的變化

3、。我們的研究結(jié)果說(shuō)明細(xì)胞在感受靜態(tài)力學(xué)微擾時(shí)，通過(guò)對(duì)自身細(xì)胞骨架的調(diào)控，維持了細(xì)胞的基本形態(tài)和生理功能。
　　針對(duì)空間飛行中的免疫抑制，我們利用自主研發(fā)的MG-2生物反應(yīng)器，研究了免疫細(xì)胞HL-60和Jurkat在MG-2生物反應(yīng)器不同轉(zhuǎn)速下（不同的微重力效應(yīng)水平）的生物學(xué)響應(yīng)。我們的研究發(fā)現(xiàn)，在84 h后，微重力效應(yīng)對(duì)免疫細(xì)胞的增殖、粘附和跨膜遷移能力都有一定的調(diào)控作用，但是不影響細(xì)胞的凋亡和兩種粘附分子的表達(dá)（LFA-1, P

4、SGL-1）。在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)MG-2生物反應(yīng)器對(duì)免疫細(xì)胞生物學(xué)行為的影響程度是和裝置的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)的，證明了不同微重力效應(yīng)水平對(duì)免疫細(xì)胞生物學(xué)行為影響的差異性。
　　本文通過(guò)研究靜態(tài)力學(xué)微擾不同細(xì)胞的生物學(xué)行為的影響，對(duì)地基模擬微重力效應(yīng)研究提出了―新概念‖——通過(guò)探究一個(gè)與重力相關(guān)的靜態(tài)力學(xué)刺激對(duì)細(xì)胞的影響，從另一個(gè)角度觀察真正微重力效應(yīng)的作用。同時(shí)利用生物反應(yīng)器研究免疫細(xì)胞的生物學(xué)行為變化則為地基模擬微重力效應(yīng)研究提供了―新