细胞应力与细胞生长综述

细胞应力反应机制研究进展XXX素、酪氨酸激酶受体、应力敏感性离子通道等。本文主要从细胞骨架和细胞膜蛋白的角度来对细胞应力反应的机制进行阐述与归纳，并对今后Abstract：SinceRodanfirststudimechanicalstimulatireported.However,duetocellssufferingthecomplexcircumstanceofproteinsandcytoskeletomembraneproteinsassociatreceptor,stresssensitivityionchannelandsummarizedcellstrfutureresearchfromtheperspectiveofthecytmembraneproteins.Keywords:mechanicals应激性是指一切生物对外界各种刺激(如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等)所发生的反应。单个的细胞也具有类似生物个体的“应激性”特征，当其受到一定的机械刺激后会发生一定的应答反应。早期的发现周期性牵拉可导致体外培养的平滑肌表皮细胞6-硫酸软骨素的合成增加；TEIJITAKEL等人证实了周期性牵拉可C.Breen等人发现牵拉可导致细胞的肌动蛋白密度升高，并沿着细胞长轴排人们已经认识到外界的机械刺激对细胞代谢生长的重要影响，并且从生物力学，分子细胞生物学的角度对其机制的structure,SIS)由IngberD.E于1992年首先提出，它由承受压力构件和一系列连续的张力构件相互连接组成。这种结构的稳定性取决于结构内部的完整性的究表明,细胞的结构符合张力完整性原理,而且细胞骨架的张力完整性影响细胞现有的研究表明细胞感受机械刺激并作出反应的前体条件是发生细胞形变，而这一过程又是依赖于细胞骨架系统的存在而发生的。有报道称细胞骨架可以直接将应力传递到细胞核，作用于特定的基因从而改变细胞的代谢状态力敏感性离子通道等。下面我们分别进微丝（microfilaments）由肌动蛋白分子螺旋状聚合成的纤丝，又称肌动蛋白丝（actinfilament），是细胞骨架的在细胞中有许多功能，如参与组成肌纤维、微绒毛、细胞皮层；介导细胞的形变及胞质分裂等。细胞皮层（cell网架结构，在质膜下构成了细胞质的皮质区，即细胞皮层。皮质区中肌动蛋白丝含量丰富，含存在着结构类似于血影变形，而当足够大的外力作用于细胞胞形变是细胞应力反应将机械信号转化为生化信号的必要条件，没有细胞形变2002）。在这种细胞形变的背后发生的其实是细胞骨架结构的整体重排，骨架重排可引起细胞形态的改变，细胞骨架作为细胞内的张力框架，通过与细胞膜上分子的直接联系，将力学受体上的分子扭曲力在细胞内传递分布，再经过效应分子的扭曲力将力学信号最终表现在丝作为细胞皮层的组成部分似乎就成了细胞感受外界机械应力刺激的第一个细胞成分，由它直接介导了细胞的形变并2.2细胞骨架与其他蛋白质的相互作用有研究表明表皮生长因子受体所以认为在机械应力通过细胞骨架微丝系统的途径中，表皮生长因子可能有相），MAPK级联反应，腺苷酸环化酶的激活成的机械位移使得RTKs的构象直接发生应力敏感性离子通道是质膜上的一种受应力激活的离子通道，激活后可以2001），的激活似乎也是通过细胞皮层传达机械信号的，关于这方面的研究目前还很缺乏，关于这些膜蛋白和细胞骨中间丝（intermediatefilament，杂的放射网状结构，在细胞膜下与细胞后，中间丝能将作用在细胞外的机械力直接传递到核纤层，从而借助多种形式互联系，形成一个贯穿细胞核、细胞质的纤维网络体系，称为核基质-核纤层-IF）又被称为中间纤维，是细胞中直径为中间丝体系。这一体系可以直接导致细管、微丝一起维持细胞形态和参与胞内物质运输，然而近年来对其更深入的研究表明它在很多的细胞功能中有着重要胞基因的表达。同时，核纤层及其几个elemen,SRE）是存在于细胞基因的启动子内并且能够被应力所诱导的启动基因转录的顺式调控元件,能够特异性地上调或下调相关基因的表达。目前己知的有研究表明：明整合素具有机械应力转导的功能，并且主要集中于整合素聚焦粘附区域，起到变机械力学信号为化学信号的作用合,影响反式作用元件与之结合,从而影响基因表达并最终产生细胞的形态、功能、行为上的改变。这些过程的具体机这种位移边有效的改变了整合素与保外基质蛋白的作用模式，最终将机械的刺激传递到整合素，整合素作为一个机械刺激的“中转站”一方面可以将细胞自身的机械位移传递到细胞骨架系统从而产生更为用是一类重要的细胞表面受要是存在于细胞外机制中的一些蛋白粘连蛋白等，整合素通过识别这些胞外基质蛋白，介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质蛋白的粘附反应并接受传导级联信号，在多种基本的病理生理过程中发挥重要作用。可以说整合素在细胞的上的各种膜表面蛋白，比如各种受体蛋白合素将细胞所受到的机械刺激传递到细胞的骨架系统，包括细胞皮层，中间行剪切加载，发现力信号可以直接传入细胞骨架（表现为细胞硬度指数随应变其他非整合素的配体，则力信号不能直利用磁扭转细胞计，将机械应力直接作用于细胞表面受体证实，整合素能将力信号传递至细胞骨架，诱导聚焦粘附的这说明整合素是外力传向细胞骨架的通道，细胞通过其表面的整合素受体即时响应，以张力整和的形式将响应的机械力信号有选择地转换到细胞和核内的不同结构部件上，如聚焦粘附络合物中的信号分子、细胞膜中的离子通道、核糖体、核膜孔、染色体、甚至可能是单个的生理机能，对维持细胞的生长和影响增加并变得对机械刺激更为敏感Ca2+浓度增高。机械牵拉和剪应力均可素接收到的机械刺激所诱导的（Wang目前还不是很清楚，期待对这一方面进一步的研究。有一些可以再细胞内作为第二信使的离子也可能是由于应力敏感性的离子通道产生的，这一点我们后面胞感受机械应力之后可生成一系列的第成骨细胞和一些力敏感细胞（如血管内螺旋，细胞质区域包含着酪氨酸激酶的蛋白质序列和一个附加羧基（C-）末激活可以引发多种细胞信号反应，这里态，最终表现为细胞形态、功能、行为的近膜调控区域，使得它能直接感受到细胞膜的形变从而发生构象的变化而被的激活机制也暗示着细胞膜表面受体激应力敏感性的离子通道，其中比较有代表性的是牵拉激活的阳离子选择牲通道，如SA-cat（Jacksor等不少假设性的说法，例如应力敏感性的离子通道的膜内区域与细胞皮层中的微受到外界的机械刺激时，细胞皮层发生形变，其组成部分发生位移并使得力学信号直接作用到了离子通道上，离子通进出细胞，这些离子有的可以作为细胞是，应力敏感性离子通道的激活机制与似的，提示完全不同的膜蛋白也能有很能调控的研究不断深入，细胞对应力产生适应性应变的响应机制己初步为人们所认识，但还有许多未知领域等待人们去开拓，如应力大小、频率与细胞增织修复的主要细胞-干细胞的生物学行为导和基因表达调控的确切机制等。进一步深入研究机械应力与细胞的关系，将有助于我们了解应力在某些疾病的发病机理和创伤修复的织工程、基因治疗和提高创伤修复质量参考文献expandedtissue:Aposseblemechanismofangiogengsisintissueexpansion2008betweenintegrins，cytoskeletalfilaments，andnucleo-plas2001(6852)5．舒茂国，郭树忠，韩岩，等．机械应TakahakiM,IshidaT'TranbOetal。Mechotransductioninendothelialcellstenlporalsignalingeventsinresponsetoshearstre．sVsascRes，2007，34(3)：212_2199孙晓庆，付小兵，孙同柱，等正常皮肤和瘢痕组织表达pt整合素与系determinat