運動是無創(chuàng)性心血管疾病預防的重要手段,它能夠引起血流剪切力幅值和頻率的改變,并且這種改變與運動強度相關(guān)。位于血管壁最內(nèi)層的內(nèi)皮細胞能夠識別不同的血流剪切力信號,并將該機械力信號傳遞到細胞內(nèi)部,從而引起一氧化氮（nitric oxide,NO）和活性氧類（reactive oxygen species,ROS）等血管活性物質(zhì)分泌量的改變,這些活性物質(zhì)與血管內(nèi)皮細胞功能以及血管穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。盡管大量在體研究表明血流剪切力在運動調(diào)節(jié)內(nèi)皮功能中起關(guān)鍵作用,但是不同強度運動所引起的剪切力信號對血管內(nèi)皮功能的調(diào)控規(guī)律及其力學生物學機制尚未闡明。鑒于體外系統(tǒng)能夠有效模擬動脈內(nèi)剪切力環(huán)境且適用于監(jiān)測細胞生物學響應,本論文以運動前后人體頸總動脈處的血流剪切力波形為依據(jù)構(gòu)建運動剪切力體外模擬系統(tǒng),研究不同強度運動誘發(fā)的剪切力對于血管內(nèi)皮細胞中NO和ROS水平的影響以及相關(guān)的力學生物學機制,為合理運動強度的選擇以及心血管疾病的預防提供一定的可能性。主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）基于實測數(shù)據(jù)與血流動力學建模方法,獲取了不同強度運動前后頸總動脈處的血流剪切力波形及其特征。利用彩色超聲多普勒儀及電子血壓計分別測量... 

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)工作研究進展
        1.2.1 運動引起的血流剪切力改變
        1.2.2 運動血流剪切力對血管內(nèi)皮功能影響的體內(nèi)(in vivo)研究
        1.2.3 運動血流剪切力對血管內(nèi)皮功能影響的體外(in vitro)研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 本文的研究內(nèi)容
        1.3.2 本文的技術(shù)路線
2 急性運動前后頸總動脈處的血流剪切力分析
    2.1 引言
    2.2 實驗和方法
        2.2.1 受試者
        2.2.2 實驗過程
        2.2.3 血流剪切力的計算
        2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 不同強度運動前后頸總動脈處軸心流速及管徑變化
        2.3.2 剛性管和彈性管模型所得到的不同強度運動前后頸總動脈處的剪切力波形
    2.4 本章小結(jié)
3 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的設(shè)計與搭建
    3.1 引言
    3.2 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的設(shè)計原理
    3.3 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的全局與局部流體力學分析
        3.3.1 全局的流體力學分析
        3.3.2 平行平板流動腔內(nèi)局部的流體力學分析
    3.4 集中參數(shù)模型中各元件參數(shù)值的確定
        3.4.1 多元件矩形平行平板流動腔系統(tǒng)
        3.4.2 多元件非矩形平行平板流動腔系統(tǒng)
    3.5 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)的搭建與調(diào)試
        3.5.1 多元件平行平板流動腔系統(tǒng)產(chǎn)生的穩(wěn)定性壓力波形
        3.5.2 矩形流動腔系統(tǒng)產(chǎn)生的剪切力波形與頸總動脈處剪切力波形的對比
        3.5.3 非矩形流動腔系統(tǒng)產(chǎn)生的剪切力波形與頸總動脈處剪切力波形的對比
    3.6 本章小結(jié)
4 不同強度運動剪切力作用下內(nèi)皮細胞中NO及ROS的響應
    4.1 引言
    4.2 實驗材料及試劑
        4.2.1 實驗細胞
        4.2.2 主要實驗儀器設(shè)備及耗材
        4.2.3 主要實驗試劑
        4.2.4 主要實驗試劑的配制
    4.3 實驗方法
        4.3.1 細胞培養(yǎng)
        4.3.2 剪切力加載實驗
        4.3.3 細胞內(nèi)NO的檢測及定量分析
        4.3.4 細胞內(nèi)ROS的檢測及定量分析
        4.3.5 細胞內(nèi)線粒體形態(tài)的檢測
        4.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    4.4 實驗結(jié)果
        4.4.1 不同幅值及頻率剪切力作用下細胞內(nèi)NO和ROS的動態(tài)響應
        4.4.2 不同強度運動剪切力對細胞內(nèi)NO和ROS水平的影響
        4.4.3 不同強度運動剪切力作用下細胞內(nèi)NO和ROS的相互作用
        4.4.4 不同強度運動剪切力對細胞內(nèi)線粒體形態(tài)的影響
    4.5 討論
    4.6 本章小結(jié)
5 自噬調(diào)節(jié)不同強度運動剪切力下細胞內(nèi)NO及ROS的生成
    5.1 引言
    5.2 實驗材料及試劑
        5.2.1 實驗細胞
        5.2.2 主要實驗儀器設(shè)備及耗材
        5.2.3 主要實驗試劑
        5.2.4 主要實驗試劑的配制
    5.3 實驗方法
        5.3.1 細胞培養(yǎng)
        5.3.2 剪切力加載實驗
        5.3.3 總蛋白提取
        5.3.4 Western Blot檢測
        5.3.5 細胞轉(zhuǎn)染
        5.3.6 細胞免疫熒光
        5.3.7 細胞內(nèi)NO的檢測及定量分析
        5.3.8 細胞內(nèi)ROS的檢測及定量分析
        5.3.9 細胞抑制及激活實驗
        5.3.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
    5.4 實驗結(jié)果
        5.4.1 不同強度運動剪切力對內(nèi)皮細胞中自噬水平的影響
        5.4.2 不同強度運動剪切力對內(nèi)皮細胞中eNOS磷酸化水平和NO生成的影響
        5.4.3 自噬對不同強度運動剪切力作用下細胞中eNOS磷酸化水平和NO生成的影響
        5.4.4 不同強度運動剪切力對內(nèi)皮細胞中ROS生成的影響
        5.4.5 自噬對不同強度運動剪切力作用下內(nèi)皮細胞中ROS生成的影響
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3699532