细胞的生物力学

第六节 细胞的生物力学

细胞在其生命周期中经常承受各种应力和应变。多年来人们一直认为:细胞和力学因素间的相互作用是人体组织和器官发挥正常功能的基础,但人们现在了解了细胞应力学刺激的生物力学和生物化学机制。很明显,力学因素不但可调节细胞的代谢,而且可影响骨关节炎、骨质疏松症的发生与发展。

有很多实验表明,对体外培养的成骨细胞或软骨细胞施加静水压、流体剪切压、细胞膜直接牵拉或化学渗透压,均可直接导致细胞的变形和细胞内基因表达方式、蛋白质分泌的改变。这些力学刺激信号可通过应变相关电位,诱发电力敏感性离子通道,或细胞骨架的变形,转变为化学信号,并进而影响细胞的发育、分化、增生和代谢活动。(https://www.daowen.com)

细胞力学研究的目的是了解有机体内细胞功能与所承受外力的关系,特别关系到组织的生长、退变和再生。骨和软骨细胞都是力学敏感性细胞,因此在组织工程学的研究中,可有意识地利用体外加载条件的变化,控制细胞的生长。