心血管力学生物学研究的新进展 被引量：12

1

作者 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2006年第4期251-253,共3页

力学生物学研究力学环境对生物体健康、疾病或损伤的影响,研究生物体的力学信号感受和响应机制,阐明机体的力学过程与生物学过程如生长、重建、适应性变化和修复等之间的相互关系,从而发展有疗效的或有诊断意义的新技术。本刊报道了国... 力学生物学研究力学环境对生物体健康、疾病或损伤的影响,研究生物体的力学信号感受和响应机制,阐明机体的力学过程与生物学过程如生长、重建、适应性变化和修复等之间的相互关系,从而发展有疗效的或有诊断意义的新技术。本刊报道了国内心血管力学生物学研究的一些新进展。心血管力学生物学探讨血管的“应力-生长”关系,阐明力学因素如何产生生物学效应而导致血管重建;基于心血管系统建模与定量分析,建立精确规范的心血管功能新的无创检测和分析技术。这些研究不仅对于揭示正常血液循环的生物力学机理,认识血管生长、衰老的自然规律,而且对于阐明血管疾病的发病机理以及提供诊断、治疗的一些基本原理包括心血管新型药物和新技术的研发都将有重要的理论和实际意义。 展开更多

关键词 力学生物学 生物力学 心血管重建 应力-生长关系 力学转导

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心血管生物力学研究的新进展 被引量：24

2

作者 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2010年第5期313-315,351,共4页

心血管生物力学研究领域最重要的新进展有两个方面:一是心血管力学生物学研究。阐明力学因素如何产生生物学效应而导致血管重建,研究心血管信号转导通路和力学调控途径,从细胞分子水平深入了解心血管活动和疾病发生的本质;二是以临床影... 心血管生物力学研究领域最重要的新进展有两个方面:一是心血管力学生物学研究。阐明力学因素如何产生生物学效应而导致血管重建,研究心血管信号转导通路和力学调控途径,从细胞分子水平深入了解心血管活动和疾病发生的本质;二是以临床影像为基础的心血管生物力学建模与个体化手术设计研究。应用流体力学理论,结合医学影像和先进的流场测试技术,进行心血管建模与定量分析,研究心血管功能新的无创检测技术和个体化治疗体系设计,为心血管病的诊断、治疗和预警提供生物力学的解决方案。本期心血管生物力学专刊发表了7篇国内同行的相关研究论文。这些论文的内容涵盖了血管壁细胞力学生物学和紧密结合临床的心血管生物力学建模研究,反映了我国心血管生物力学研究的一些新进展。 展开更多

关键词 心血管生物力学 力学生物学 计算流体力学 数值模拟 切应力

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我国生物力学研究现状与展望 被引量：21

3

作者 姜宗来 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期161-168,共8页

生物力学是研究生命体运动和变形的学科,通过生物学与力学原理方法的有机结合,认识生命过程的规律,解决生命与健康领域的科学问题。生物力学研究领域最新的主要进展和发展趋势是力学生物学和生物力学建模分析及其临床应用。文中介绍了... 生物力学是研究生命体运动和变形的学科,通过生物学与力学原理方法的有机结合,认识生命过程的规律,解决生命与健康领域的科学问题。生物力学研究领域最新的主要进展和发展趋势是力学生物学和生物力学建模分析及其临床应用。文中介绍了我国生物力学研究在心血管力学生物学、分子生物力学、骨关节与软组织生物力学、临床医学和康复工程生物力学,以及生物力学在空间生命科学、生物材料、体育运动和生物医学技术中应用与交叉等领域所取得的具有国际水平的新成果。这些研究不仅对于揭示正常机体生长、发育和衰老的机理和自然规律,而且对于阐明机体疾病的发病机理以及提供诊断和治疗的一些基本原理,包括新型药物和新技术的研发,都将有重要的理论和实际意义。展望我国生物力学学科发展,应进一步加强学科交叉融合与交叉创新能力,在解决关键科学问题,明确力学因素在疾病发生发展中作用的同时,要致力于发展相关的新技术新方法,紧密联系临床防病治病,在提出具有生物力学特色的新思路上有所作为,为人类健康事业做出应有的贡献。 展开更多

关键词 生物力学 力学生物学 组织工程 力学信号转导 重建

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我国生物力学研究发展三十年 被引量：3

4

作者 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2010年第S1期7-8,共2页

生物力学(biomechanics)是研究生命体运动和变形的学科,主要通过生物学与力学原理方法的有机结合,认识生命过程的规律,解决生命与健康领域的科学问题。上世纪70年代末。

关键词 生物力学研究 研究发展 有机结合 生物学研究 重庆大学 力学学科 科学问题 重点实验室 原理方法 生命过程

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我国生物力学学科发展的思考

5

作者 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期3-3,共1页

关键词 生物力学研究 学科发展 生物学研究 呼吸力学 有机结合 力学学科 思考 重要贡献 研究工作 生物医学

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切应力与血管平滑肌细胞对内皮细胞增殖的影响及TGFβ1与p-Akt信号通路在其中的作用 被引量：13

6

作者 姜晓华 姚庆苹 +3 位作者 姜隽 纪素英 齐颖新 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2010年第5期316-320,351,共6页

目的探讨切应力与血管平滑肌细胞(VSMCs)对内皮细胞(ECs)增殖功能的影响及其一些分子机制。方法应用平行平板流动腔系统对单独培养的ECs以及与VSMCs联合培养的ECs施加15dyn/cm2(1dyn=10-5N)的正常切应力;Western blot技术检测反映细胞... 目的探讨切应力与血管平滑肌细胞(VSMCs)对内皮细胞(ECs)增殖功能的影响及其一些分子机制。方法应用平行平板流动腔系统对单独培养的ECs以及与VSMCs联合培养的ECs施加15dyn/cm2(1dyn=10-5N)的正常切应力;Western blot技术检测反映细胞增殖能力的分子—增殖细胞核抗原(PCNA)的表达及细胞内信号转导分子Akt的磷酸化水平。静态条件下,以单独培养ECs为对照组,将ECs与VSMCs隔开培养,并应用TGFβ1封闭性抗体,观察TGFβ1在VSMCs诱导ECs增殖中的作用。结果正常切应力抑制了ECs增殖及p-Akt表达,VSMCs在与ECs联合培养及隔开培养时均明显促进ECs增殖及p-Akt表达。正常切应力部分逆转了联合培养VSMCs诱导的ECs增殖和p-Akt表达,而TGFβ1封闭性抗体能够拮抗隔开培养VSMCs诱导的ECs增殖和p-Akt表达。结论正常切应力可视为血管的保护因子,抑制ECs增殖;VSMCs通过旁分泌作用诱导了ECs增殖;TGFβ1及PI3/Akt信号分子参与了其调节过程。 展开更多

关键词 切应力 血管平滑肌细胞 血管内皮细胞 细胞增殖 细胞培养

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流体切应力梯度对血管内皮细胞排列和形状的影响 被引量：12

7

作者 张鲁 严志强 +5 位作者 李玉青 程彬彬 刘心悦 刘宾 陈斯国 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2010年第5期328-333,共6页

目的研究不同梯度切应力作用下,血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)排列和形状变化,旨在了解流体切应力梯度对ECs形态的影响,为进一步探讨其功能变化提供实验基础。方法建立可对体外培养ECs施加梯度切应力的流动腔装置,并应用该装置... 目的研究不同梯度切应力作用下,血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)排列和形状变化,旨在了解流体切应力梯度对ECs形态的影响,为进一步探讨其功能变化提供实验基础。方法建立可对体外培养ECs施加梯度切应力的流动腔装置,并应用该装置对人脐静脉ECs加载了大小在15dyn/cm2～6.6dyn/cm2(1dyn=10-5N)范围、梯度分别为1.5dyn/cm2和3dyn/cm2的切应力,加载时间均为6h。比较这两种不同切应力梯度对ECs的细胞方向角、细胞宽长比和细胞形态指数的影响。结果在不同切应力梯度作用下,ECs的细胞方向角分布散乱,细胞无排列规律。与3dyn/cm2相比,1.5dyn/cm2切应力梯度下ECs的宽长比和细胞形态指数明显减少,趋向于拉伸状态。结论在不同切应力梯度作用下,ECs均排列紊乱,无规律可循。然而,在相对较小的切应力梯度作用下,细胞容易被拉伸,细胞形状趋向于伸长,而较大切应力梯度作用下,细胞形状则趋向于圆形。 展开更多

关键词 切应力 血管内皮细胞 细胞形态 计算流体力学 力学生物学

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细胞联合培养杯膜的孔径对血小板源性生长因子通透的影响 被引量：2

8

作者 沈宝荣 姜隽 +1 位作者 齐颖新 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2011年第3期232-239,共8页

目的探讨细胞联合培养杯膜的孔径对生物大分子通透的影响,解决血管细胞分子力学生物学实验的关键技术问题。方法以杯底PET膜孔径为0.4μm和1.0μm的两种型号细胞联合培养杯作为研究对象,将大鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle ce... 目的探讨细胞联合培养杯膜的孔径对生物大分子通透的影响,解决血管细胞分子力学生物学实验的关键技术问题。方法以杯底PET膜孔径为0.4μm和1.0μm的两种型号细胞联合培养杯作为研究对象,将大鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)和内皮细胞(endothelial cells,ECs)分别种植于联合培养杯底PET膜的内外侧面。实验分为EC/VSMC联合培养施加低切应力组、PET膜未接种细胞静止组、PET膜单侧接种细胞静止组和PET膜双侧接种细胞静止组。ELISA检测低切应力组ECs侧和VSMCs侧培养液中血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor BB,PDGF-BB)含量,Western blotting检测重组PDGF-BB(rPDGF-BB)刺激后,各组细胞内信号转导分子p-ERK1/2和p-Akt以及核骨架蛋白Lamin A的表达变化。结果 EC/VSMC联合培养施加0.5 Pa层流低切应力12 h后,0.4μm联合培养杯VSMCs侧PDGF-BB浓度显著高于ECs侧。0.4μm和1.0μm两种孔径的PET膜未接种细胞时,rPDGF-BB上调了隔开培养细胞的p-ERK1/2和p-Akt表达,并下调Lamin A表达。PET膜外侧面接种单层细胞时,rPDGF-BB上调了对侧细胞的p-ERK1/2和p-Akt表达,并下调Lamin A表达。PET膜内外侧面均接种细胞时,rPDGF-BB仅能影响0.4μm PET膜同侧细胞的p-ERK1/2、p-Akt和Lamin A表达,对对侧细胞无明显作用;而1.0μm PET膜两侧细胞的p-ERK1/2、p-Akt和Lamin A表达无显著性差异。结论两种有孔PET材料本身均允许生物大分子的通透,而细胞接种会影响有孔PET膜对生物大分子的通透。0.4μm孔径PET膜两侧均接种细胞时,对生物大分子的通透明显减弱,更接近于在体情况。 展开更多

关键词 切应力 细胞培养 内皮细胞 血管平滑肌细胞 血小板源性生长因子 通透

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不同频率张应变对大鼠血管平滑肌细胞外基质的影响 被引量：3

9

作者 曲明娟 刘波 姜宗来 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期826-830,共5页

为研究不同频率张应变对血管平滑肌细胞(VSMC)细胞外基质(ECM)的影响,探讨不同频率张应变与血管重建(remodeling)的关系,本文应用FX-4000TTM细胞应变加载系统,对体外培养的大鼠VSMC施加10%张应变,频率分别为0.5、1和2Hz,加载时间为24h,... 为研究不同频率张应变对血管平滑肌细胞(VSMC)细胞外基质(ECM)的影响,探讨不同频率张应变与血管重建(remodeling)的关系,本文应用FX-4000TTM细胞应变加载系统,对体外培养的大鼠VSMC施加10%张应变,频率分别为0.5、1和2Hz,加载时间为24h,以未加载张应变的VSMC为对照组。采用Real-time RT-PCR、western blot等技术检测不同频率张应变对fibronectin、collagen Ⅰ和collagenⅢ表达的影响,以及可能参与调节的蛋白激酶p38的活性变化。结果显示:①张应变频率可以明显影响细胞外基质Fibronectin、collagenⅠ和collagenⅢ的mRNA的表达,其影响效果与频率大小是一种非线性关系;②蛋白激酶p38参与调节了一定频率张应变诱导的ECM的表达变化。结果表明不同频率的张应变可以影响VSMC细胞外基质表达的变化,提示频率的改变可能参与调节细胞外基质的合成与分泌;在应力引起的血管重建中频率的改变可能起着重要的作用。 展开更多

关键词 张应变 频率 血管平滑肌细胞 细胞外基质

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切应力诱导的内皮祖细胞在与血管平滑肌联合培养的内皮细胞表面的黏附及其机制 被引量：1

10

作者 程彬彬 李玉青 +1 位作者 严志强 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期13-13,共1页

关键词 联合培养 内皮祖细胞 应力诱导 黏附分子 壁面切应力 血管平滑肌细胞 机制 灌流液 相互作用 细胞表面

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白藜芦醇在低血流诱导血管重建中的作用与机制

11

作者 严志强 孔翰 +3 位作者 陈斯国 张鲁 沈宝荣 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期10-10,共1页

关键词 白藜芦醇 血管重建 动脉粥样硬化 血流 鼠颈总动脉 诱导 新生内膜 迁移 机制 血管中膜

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Rho-GDIα信号网络在周期性张应变调控血管平滑肌细胞增殖和迁移中的作用

12

作者 齐颖新 严志强 +3 位作者 赵丹 姜晓华 沈宝荣 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期59-59,共1页

关键词 张应变 周期性 迁移 调控 血管平滑肌细胞增殖 信号分子 干扰抑制 表达水平 细胞骨架 作用

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TGF-β1在低切应力诱导的血管内皮细胞和平滑肌细胞迁移和增殖中的作用

13

作者 姜隽 齐颖新 +2 位作者 姜晓华 纪素英 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期122-123,共2页

关键词 切应力 血管内皮细胞 细胞迁移 细胞增殖 动脉粥样硬化 应力诱导 血管重建 作用 平滑肌细胞 分子机制

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牵张刺激在胃肠平滑肌运动调控中的作用及其离子通道机制

14

作者 许文燮 王佐妤 +5 位作者 韩燕飞 黄旭 赵鹏 陆红丽 严志强 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期92-92,共1页

关键词 牵张刺激 胃肠平滑肌 离子通道 起搏电流 平滑肌细胞 细胞膜 张应变 机械牵张 肌源性 机制

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PDGF BB、MAPK信号通路在切应力调控血管细胞增殖过程中的作用

15

作者 姜晓华 齐颖新 +2 位作者 姜隽 纪素英 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期15-15,共1页

关键词 切应力 调控 血管细胞 信号通路 重组蛋白 信号转导分子 表达水平 细胞增殖能力 增殖过程 重建过程

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PDGF BB、Rho-GDIα和Akt信号通路在低切应力诱导血管内皮细胞和平滑肌细胞迁移中的作用

16

作者 纪素英 齐颖新 +2 位作者 姜隽 姜晓华 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期15-16,共2页

关键词 切应力 细胞迁移 血管内皮细胞 表达水平 血管重建 信号通路 血管平滑肌细胞 磷酸化 联合培养 动脉粥样硬化

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家兔门静脉间质细胞自发性节律性内向电流特性

17

作者 黄旭 赵丹 +7 位作者 王佐妤 张明亮 赵鹏 严志强 韩燕飞 陆红丽 许文燮 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期17-18,共2页

关键词 间质细胞 门静脉 自发性 节律性 非选择性 起搏电流 内向 电流特性 阳离子 免疫组化

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空间切应力梯度调控血管内皮细胞Connexin表达机制

18

作者 张鲁 程彬彬 +3 位作者 赵丹 李玉青 严志强 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第S1期19-19,共1页

关键词 血管内皮细胞 应力梯度 流体切应力 动脉粥样硬化 空间梯度 内皮细胞功能 表达机制 蛋白表达 细胞间隙 链接

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机械张应变诱导的大鼠血管平滑肌细胞磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路相关基因的筛选

19

作者 姚庆苹 严志强 +1 位作者 白玲 姜宗来 《解剖学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期656-659,共4页

目的筛选机械张应变诱导的大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路的相关基因。方法应用FX-4000T细胞应变加载系统,对大鼠主动脉VSMCs施加1Hz、10%张应变,Western blotting检测细胞在不同加载时间下Akt... 目的筛选机械张应变诱导的大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路的相关基因。方法应用FX-4000T细胞应变加载系统,对大鼠主动脉VSMCs施加1Hz、10%张应变,Western blotting检测细胞在不同加载时间下Akt磷酸化水平的变化;用抑制消减杂交法(SSH),筛选给予PI3K的抑制剂Wortmannin和给予DMSO两组细胞在加载张应变24h后的差异表达基因片段,得到的消减杂交产物连接到T载体上,经过蓝白斑筛选,对所有阳性克隆进行菌液PCR筛选及测序,应用BLASTN进行序列比对。结果机械张应变改变了VSMCs磷酸化Akt水平;SSH所获得的54个克隆随机挑选30个送测序,得到10个不同差异表达序列标签(EST),发现6个EST代表的大鼠基因可能与机械张应变诱导的VSMCs PI3K/Akt信号通路相关,它们是:Highmobility group box1(HMGB1),Neural precursor cell expressed(Nedd4a),Cyclin-dependent kinase5(CDK5),Histonedeacetylase3(HDAC3),Ubiquitin-like1(Uble1a),Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein H1(hnRNP)。结论SSH有效筛选到了机械张应变诱导的VSMCs PI3K/Akt信号通路的相关基因,为进一步研究机械张应变诱导的血管病理生理改变提供了资料。 展开更多

关键词 机械张应变 血管平滑肌细胞 抑制消减杂交法 磷脂酰肌醇3激酶 蛋白激酶B信号通路 大鼠

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血管残余应力的两种求解方法及其应用 被引量：3

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作者 高全超 尚坤 +1 位作者 龚晓波 姜宗来 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期15-19,共5页

目的求解血管残余应力,为采用有限元方法研究血管应力的变化提供生物力学基础。方法采用弹性力学半逆解法得到血管的残余应力分布,与通过有限元软件ABAQUS模拟得到血管残余应力的分布进行对比,并在此基础上考虑支架置入的作用,比较残余... 目的求解血管残余应力,为采用有限元方法研究血管应力的变化提供生物力学基础。方法采用弹性力学半逆解法得到血管的残余应力分布,与通过有限元软件ABAQUS模拟得到血管残余应力的分布进行对比,并在此基础上考虑支架置入的作用,比较残余应力对血管在体应力状态的影响。结果采用这两种方法得到的血管的3个正应力分量应力分布较为一致。残余应力的存在使血管的应力分布发生了变化,血管的最大应力由血管内壁转移到外壁处。结论在假定血管材料均质和各向同性的情况下,经典弹性力学半逆解法与有限元方法得到的残余应力结果有着较好的一致性;考虑残余应力的血管在体的应力分布与不考虑血管残余应力时有较大差异,血管内壁处应力降低明显。考虑血管的残余应力有助于更好地了解置入支架后血管真实的应力状态,从而为支架的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 血管 残余应力 有限元分析 半逆解法

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