力学紧凑加速肝细胞三维复极性行为的作用机制

加速三维肝细胞复极性对肝脏组织工程学及肝脏生物学研究均具有重要意义。本课题前期研究首次发现，施加力学紧凑可以显著加快三维培养肝细胞的复极性速度；同时测量到力学紧凑在加速模型中即刻引起肝细胞形状改变和细胞间接触面积增加。经数据分析，结合细胞力学和细胞极性基础研究进展，我们假设，力学紧凑刺激可能通过直接激活肝细胞骨架动态组构系统和/或增加细胞间接触面积对复极性模型产生影响。拟在已建模型基础上，以此两方面内容为主线，通过形态学、基因和蛋白分子学技术，动态观察力学紧凑对肝细胞极性建立特征以及相关关键调控信号分子在内容、数量、时间和空间分布所产生的影响，以此判断力学紧凑影响肝细胞复极性的主要途径以及其中关键信号分子。以上研究尚无其他课题组报道，本课题将为探寻肝细胞力学与肝极性生物学的交叉性基础研究增添新内容；同时为肝组织工程学应用性研发提供优化设计的新思路及重要理论支持。获得资助以后，我们按照项目设计完成了力学紧凑刺激加速肝细胞群复极性模型的验证，并通过在不同时间和极性空间发生的相关性观察，发现了以HNF4为主要可能关键通路交叉功能分子的线索，并对此线索设计了不同力学水平刺激的细胞培养模型进行验证。此外，我们还采用核转录因子嵌合分子技术构建了CY3A4生理性高表达细胞系，以及初步研制了符合肝组织机械弹性水平的PEG-肝素水凝胶微粒构建技术，希望将本项目的理论发现结合细胞和材料技术用于未来构建适于体外药物筛查的功能化肝组织体。在本项目资助下，我们完成SCI论文5篇，参加WBC2012， TERMIS-AP 2013 以及ICBME2013国际会议大会报告3次，APASL2013会议壁报。申请国内专利1项。毕业研究生2名，其中一名获得国家研究生奖学金以及校优秀硕士研究生论文奖。