心肌细胞在体内处于复杂的力、电微环境下,它对物理因素的行为响应是心肌细胞相关研究的重要基础,对心肌细胞移植和心肌组织工程的研究有积极的推动意义。目前还没有将力学、电学刺激联合起来研究对心肌细胞影响的工作。本项目设计、搭建可实施力电刺激联合作用的实验平台,对体外心肌细胞同时加载力学刺激和模仿天然心脏组织的电脉冲刺激,尽可能地模拟体内细胞生长微环境,研究心肌细胞在力/电脉冲联合作用下的形态、排列情况,以及心肌细胞的超微结构、相关心肌细胞特异基因GATA-4、Connexin-43、α-cardiac actin和β-MHC的表达水平、心肌细胞特征蛋白如Connexin-43等的表达情况。力电联合加载方式分别为牵张/电联合刺激和剪切力/电联合刺激。研究结果表明力电联合刺激对于心肌细胞特异基因及特异蛋白的上调、细胞超微结构的分化等综合效应相对于单独力刺激或单独电刺激而言更加明显。初步研究了力电联合刺激对于成骨细胞及内皮细胞的促进作用。力电联合刺激加载方式将为细胞培养、组织工程、生物反应器等研究领域提供非常有益的参考价值。
英文主题词Mechanical stretch; Shear stress;Electrical pulse; Combined stimulation; Cardiac myocytes