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Nature文獻-細胞外基質(zhì)力學(xué)變化與肺水腫相關(guān)性

時間:2023/12/5閱讀:237
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Nature文獻-細胞外基質(zhì)力學(xué)變化與肺水腫相關(guān)性-Biomomentum Mach-1實例 


研究課題:研究敗血癥并發(fā)急性呼吸窘迫綜合征(ARDS,一種破壞性肺部并發(fā)癥)的臨床治療方案

研究背景:在血管發(fā)育過程中,血管通透性受到嚴格調(diào)節(jié),對于整個成年期的正常器官功能是必須的。許多病理狀況,包括急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、動脈粥樣硬化、癌癥和器官衰竭是由血管受損引起或并發(fā)的。

ARDS常發(fā)生于由全身性膿毒癥引起的敗血癥,過量的被感染的液體從肺毛細血管中漏出并填充相鄰的肺泡氣隙,導(dǎo)致肺水腫。這種液體會損害穿過肺泡膜的氣體交換,降低肺順應(yīng)性并嚴重損害呼吸功能。

ARDS發(fā)生在幾乎一半的人類嚴重膿毒癥病例中,敗血癥和ARDS的組合可導(dǎo)致60%的死亡率。盡管在該領(lǐng)域做了大量努力,但目前尚無針對ARDS或由血管通透性異常引起的任何其他病癥的特定臨床治療方案。

研究思路:

控制血管通透性的工作集中在內(nèi)皮細胞的炎癥調(diào)節(jié)劑中起關(guān)鍵作用的化學(xué)因子,如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、腫瘤壞死因子(TNF) - a、轉(zhuǎn)化生長因子-b 和白細胞介素(IL)2等。這些化學(xué)因子的水平在從早期患者收集的肺上皮血管中檢測明顯升高,它們似乎在這種疾病的發(fā)病機制中起關(guān)鍵作用。

通過調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)(ECM)的機械性質(zhì)(例如,物理依從性),研究ECM結(jié)構(gòu)和力學(xué)的變化在控制血管通透性和內(nèi)毒素誘導(dǎo)的肺水腫的作用,細胞外基質(zhì)作為肺血管滲漏的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑的鑒定可能導(dǎo)致開發(fā)用于治療肺水腫和由血管通透性異常引起的其他疾病的新治療方法。

研究儀器:

1 血管通透性量化跨內(nèi)皮電阻(TEER)測量

SynBBB血管通透性測試芯片和阻抗測試裝置

2 肺硬度的測量。

使用鋒利的刀修剪并制作圓柱形肺組織切片,該刀包括左葉的外周和中央部分。通過在拉伸載荷(Mach-1; Biomomentum,Canada)下測定楊氏模量(E)來評估小鼠肺組織的硬度。楊氏模量是使用大應(yīng)變的10%內(nèi)的數(shù)據(jù)從標準應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線的斜率導(dǎo)出的。

微加載系統(tǒng):Biomomentum Mach-1微力加載系統(tǒng)

參考文獻:

Control of lung vascular permeability and endotoxin-induced pulmonary oedema by changes in extracellular matrix mechanics

Nature Communications



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