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合成血液接触器械常因缺乏支持跨吻合口内皮化所必需的生化和生物力学信号而失效。在跨吻合口内皮化过程中，内皮细胞从顺应性良好的天然血管迁移至刚度更高的血液接触器械表面，其所感知的细胞外力学信号会发生动态变化。然而，基底刚度以及既往力学环境形成的力学记忆如何影响整合素随时间的重塑，以及建立稳定内皮层所必需的下游内皮化过程，目前仍不清楚。本研究将人冠状动脉内皮细胞（HCECs）培养于覆盖生理相关刚度范围的基底上，以确定基底力学特性如何调控胶原结合型整合素及内皮化。基底刚度增加可促进α2β1整合素表达随时间上调，而α1β1表达保持不变。在高刚度基底上，α2β1表达增强伴随着黏着斑蛋白相关的黏着斑成熟增加和内皮化加速，表现为细胞增殖和迁移增强，更快达到融合状态，并在1周后进入静息状态。为更好地模拟跨吻合口迁移并研究力学历史的影响，将最初在柔顺水凝胶上扩增的细胞转移至高刚度基底。尽管与在组织培养聚苯乙烯上扩增的对照细胞相比，这些细胞在早期时间点的α2β1表达出现短暂下降，但在黏着斑成熟、增殖、迁移、融合或静息状态方面均未观察到持续性差异。总体而言，这些研究结果表明，基底刚度是调控早期内皮化过程的主要因素，这些过程对于建立稳定的内皮单层至关重要；而力学历史的影响是暂时的，最终会被当前力学环境的作用所取代。这些发现还表明，α2β1介导的力学信号转导可作为血液接触型生物材料的潜在设计靶点，以促进快速内皮化，同时维持内皮细胞的长期静息状态。
力学历史与基底刚度塑造生物活性水凝胶上整合素介导的内皮细胞行为 | bioRxiv
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力学历史与基底刚度塑造生物活性水凝胶上整合素介导的内皮细胞行为
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Aarushi Chowdary
Yedalla
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Adhwita
Anand
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Josephine
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，
Elizabeth
Cosgriff-Hernandez
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.07.28.741323
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合成血液接触器械常因缺乏支持跨吻合口内皮化所必需的生化和生物力学信号而失效。在跨吻合口内皮化过程中，内皮细胞从顺应性较高的天然血管迁移至刚度更高的血液接触器械表面，经历细胞外力学信号的动态变化。然而，基底刚度及既往力学环境所形成的力学记忆如何影响整合素的时序性重塑，以及建立稳定内皮层所必需的下游内皮化过程，目前仍知之甚少。本研究将人冠状动脉内皮细胞（HCECs）培养于覆盖生理相关刚度范围的基底上，以确定基底力学特性如何调控胶原结合型整合素及内皮化。基底刚度增加促进了 α2β1 整合素表达随时间上调，而 α1β1 的表达保持不变。硬基底上 α2β1 表达增强的同时，伴随纽蛋白相关黏着斑成熟程度提高及内皮化加速，具体表现为增殖和迁移增强、细胞更快达到融合状态，并在 1 周后进入静息状态。为更好地模拟跨吻合口迁移并研究力学历史的影响，将最初在高顺应性水凝胶上扩增的细胞转移至硬基底。与在组织培养聚苯乙烯上扩增的对照细胞相比，尽管这些细胞在早期时间点的 α2β1 表达出现短暂降低，但在黏着斑成熟、增殖方面未见持续性差异，
观察到了迁移、汇合或静息。总体而言，这些研究结果表明，基底刚度是建立稳定内皮单层所必需的早期内皮化过程的主要调控因素，而力学历史的影响是短暂的，最终会被当前力学环境的影响所取代。这些研究结果还表明，α2β1介导的力学信号转导可作为血液接触型生物材料的潜在设计靶点，以促进快速内皮化，同时支持内皮细胞的长期静息。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
美国国立卫生研究院
，R01 HL180615
版权
本预印本的版权持有人为作者／资助方，其已授权bioRxiv永久展示本预印本。
保留所有权利。未经许可，不得重复使用。
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发布于2026年7月29日。
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生物活性水凝胶上整合素介导的内皮细胞行为
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Nicholas
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Elizabeth
Cosgriff-Hernandez
bioRxiv
2026.07.28.741323;
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.07.28.741323
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关键词：基底刚度 · 力学记忆 · α2β1整合素 · 内皮化 · 黏着斑成熟 · 力学信号转导
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.28.741323v1?rss=1