التفعيل الميكانيكي الحيوي للبطانة الوعائية كعامل محدد لنمطها الوظيفي

تعتبر واحدة من الميزات اللافتة للبشرة الوعائية، التي تمثل طبقة بطبقة واحدة من الخلايا لنظام القلب والأوعية الدموية، هي مرونتها الظاهرية. يمكن لعوامل باثوفيزيولوجية متعددة، مثل السيتوكينات، وعوامل النمو، والهرمونات، ومنتجات التمثيل الغذائي، تعديل نمطها الوظيفي في الصحة والمرض. بالإضافة إلى هذه المحفزات المعنوية، تستجيب الخلايا البطانية لبيئتها الميكانيكية الحيوية، على الرغم من أن الآثار الوظيفية لهذا النموذج الميكانيكي الحيوي للتفعيل لم يتم استكشافها بالكامل. هنا، نصف تحليل جيني عالي الإنتاجية لتعديل التعبير الجيني الذي لوحظ في الخلايا البطانية البشرية المستنبتة المعرضة لنوعين محددين من التحفيز الميكانيكي الحيوي - الإجهاد القصي اللاميناري الثابت وإجهاد القص المضطرب ذي الكثافة الزمنية والمكانية المتوسطة المعادلة. أظهر مقارنة النشاط النصّي لـ 11,397 جينًا فريدًا أنماطًا مميزة من التنظيم لأعلى ولأسفل مرتبطة بكل نوع من التحفيز. تم دمج تحليلات التجميع للبيانات النصية مع تقنيات بيولوجيا الجزيئات والخلايا الأخرى لاستكشاف ما إذا كانت هذه الأنماط العالمية للتفعيل الميكانيكي الحيوي تُترجم إلى أنماط وظيفية مميزة. كشفت المجهرية المناعية المضيئة التداخلية لبروتينات هيكلية وانقباضية عن تشكيل هيكل خلوي قمي معقد استجابةً للإجهاد القصي اللاميناري. وثقت تحليل دورة الخلية تأثيرات مختلفة للإجهاد القصي اللاميناري والاضطرابي على تكاثر الخلايا. وبالتالي، فإن الخلايا البطانية لديها القدرة على التمييز بين القوى الميكانيكية الحيوية المحددة وترجمة هذه المدخلات التحفيزية إلى أنماط مميزة. إن إثبات أن المحفزات المشتقة من الديناميكا والهيومترية يمكن أن تكون منظمين أقوياء للتعبير الجيني البطاني له آثار مهمة لفهم آليات توازن الأوعية الدموية وتكوين اللويحات.