机械调控通过机械感知和机械转导过程影响干细胞命运分化，其关键在于细胞对物理和机械信号（如 ecm 硬度、外在力等）的响应。研究表明，ecm 硬度和机械力可通过影响整合素聚集、黏着斑形成、细胞骨架蛋白（如 f - 肌动蛋白）及相关信号通路（如 rho gtp 酶），调控间充质干细胞的命运决定（如成骨分化）。牙周膜作为连接牙齿与牙槽骨的特殊结缔组织，在机械力传递中发挥关键作用。研究通过多种加载模型发现......

内皮细胞能感知并响应各类病理生理刺激，以此维持血管的完整性与稳态。当暴露于受扰血流时，内皮细胞会发生显著表型变化，进而导致血管通透性增加、细胞因子释放及白细胞黏附，这类血管壁的结构和功能改变会提高动脉粥样硬化的易感性。以往研究已发现膜受体、黏附分子等一系列血流应答相关分子，它们被认为是动脉粥样硬化的潜在治疗靶点。轴突导向因子（semaphorins）最初被认定为神经元生长的调控因子，其家族部分成员......

干细胞微环境中的生物物理因素，像硬度、表面纳米形貌和机械力等，由于会影响干细胞的自我更新、迁移、归巢及命运决定等关键特性，近来受到极大关注，且干细胞会感知并响应这些生物物理信号，进而引发细胞内细胞骨架张力与细胞外基质产生的反向力之间的相互作用。间充质干细胞（mscs）是成体干细胞，具有自我更新、多向分化潜能和低免疫原性反应，而人牙周膜干细胞（hpdlscs）是存在于牙周膜（pdl）中的主要间充质干......

外在机械力介导牙槽骨组织重建时，牙周膜干细胞（pdlscs）是机械力转化为骨重塑生物信号的关键，其经牵张诱导分化为成骨细胞后，可通过调控破骨细胞影响骨重建方向，因此明确其在机械力下的成骨分化机制十分重要。非编码 rna（ncrnas）因在人类基因组中占比高且功能广泛受到关注，在此前已明确 mir-21 和 lncrna snhg8-ezh2 轴对机械刺激下 pdlscs 成骨的抑制作用。而环状 r......

骨关节炎（oa）作为一种常见的退行性关节疾病，病理机制复杂，涉及软骨降解、滑膜炎症、软骨下骨硬化等多个方面，严重影响人类生活质量。但由于对其进展机制缺乏了解，当前治疗手段仅能缓解症状或延缓进展，晚期需依赖关节置换手术，因此阐明 oa 发病的潜在机制对探索创新治疗方法至关重要。关节软骨作为与外力相关的生物力学部位，其发病与机械负荷密切相关，生理状态下软骨细胞会承受日常活动带来的应力、应变等，而异常机......

自噬是一种进化保守且受严格调控的细胞过程，通过降解蛋白质、细胞器等成分维持细胞功能，其调控与 atg 基因激活相关，ulk-atg17 复合物、mtor 等参与其中，atg8/lc3 家族、atg5 在自噬体形成中起关键作用，p62 积累是自噬流受损的标志。自噬功能失调与心血管疾病等多种病理状态相关，而氧化应激是自噬的主要诱导因素，ox-ldl 等可诱导自噬并伴随 mtdna 损伤，线粒体因缺乏组......

机械刺激（尤其是高应变机械应力）会导致软骨细胞分解代谢和死亡，与骨关节炎（oa）发病相关，而 oa 作为常见退行性关节疾病，其诱发因素和机制尚不明确。细胞死亡（尤其是程序性细胞死亡）与衰老相关，其中铁死亡是一种以磷脂氧化损伤为特征的坏死性细胞死亡形式，gpx4 通过谷胱甘肽合成调控铁死亡，fsp1 则借助辅酶 q10 抵御 gpx4 相关铁死亡。piezo1 作为机械敏感性钙离子通道，其激活与细胞......

胰腺对机械损伤极为敏感，相关临床现象与机制研究不断深入。手术操作、腹部钝性创伤，以及内镜逆行胰胆管造影术（ercp）中胰管过度充盈等机械性刺激，均可能诱发胰腺炎。在机制方面，致病原因已从传统认为的 “胆结石引发胆汁反流”，逐步明确为“胰管阻塞导致压力升高”。由此可见，胰腺能够感知机械力，腺体内压力升高是胰腺炎的重要致病因素。新型压力激活离子通道 piezo1 和 piezo2 的发现，引发了对胰腺......

骨关节炎（oa）是一种以关节软骨退化、边缘骨增生和滑膜炎症为特征的退行性疾病，好发于中老年人，严重影响生活质量并增加社会医疗负担。其病因涉及衰老、创伤、肥胖及高强度运动等，这些因素可破坏关节机械环境。生物力学因素在其发生发展中的作用正逐渐受到关注。其中，流体剪切力作为关键生物力学刺激，因在维持软骨健康与推动疾病进展中的双重作用成为研究焦点。因此，贵州医科大学附属医院骨科的研究团队在journal ......

动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要诱因，其病理进程与内皮细胞活化密切相关。活化的内皮细胞通过表达 icam-1、vcam-1 等黏附分子，介导白细胞与血管内皮的相互作用，而 nf-κb 信号对黏附分子的转录起关键调控作用。rgc-32 此前被发现参与细胞增殖、分化及癌症等过程，且在高脂饮食诱导的肥胖和肝脂肪变性中起促进作用。研究显示其在人动脉粥样硬化血管壁中表达并介导血管内皮细胞增殖迁移，但其在动脉......

增生性瘢痕（hs）是皮肤损伤后引发的纤维增生性疾病，严重影响患者的功能与外观，目前的治疗手段效果欠佳，亟需探索新疗法。虽然传统研究聚焦于细胞因子机制，但近年来生物力学信号在瘢痕形成中的作用逐渐受到关注，机械牵张能促使成纤维细胞向肌成纤维细胞分化，加剧细胞外基质（ecm）沉积，不过细胞机械感知的具体分子机制尚不明确。piezo1 通道作为一种新型机械激活阳离子通道（mac），据报道能够调节力介导的细......

随着老龄化问题的加剧，动脉粥样硬化发病率逐年上升，而个体衰老伴随的细胞衰老尤其是血管内皮细胞衰老，已被证实是动脉粥样硬化发生发展的关键因素，且减轻内皮细胞衰老可显著改善病情。因此，深入探究内皮细胞衰老机制并寻找抗衰老药物，对开发心血管疾病新疗法、降低疾病负担具有重要意义。内皮型一氧化氮合酶（enos）作为合成一氧化氮（no）的限速酶，其激活后产生的 no 可延缓内皮细胞衰老并预防动脉粥样硬化，但小......

动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要诱因，其病理进程与内皮细胞活化密切相关。活化的内皮细胞通过表达 icam-1、vcam-1 等黏附分子，介导白细胞与血管内皮的相互作用，而 nf-κb 信号对黏附分子的转录起关键调控作用。rgc-32 此前被发现参与细胞增殖、分化及癌症等过程，且在高脂饮食诱导的肥胖和肝脂肪变性中起促进作用。研究显示其在人动脉粥样硬化血管壁中表达并介导血管内皮细胞增殖迁移，但其在动脉......

细胞衰老是细胞应对 dna 损伤、氧化应激等亚致死性刺激而进入的性生长停滞状态，通过 p53 及 cdk 抑制剂（如 p16、p21）等信号通路调控。该过程在年轻时对胚胎发育和肿瘤抑制有益，但在老年人群中，衰老细胞的累积会加剧癌症、心血管疾病等年龄相关性疾病的发生。血管由内膜、中膜和外膜构成，其中内膜的内皮细胞（ecs）直接接触血流，在维持血管稳态中发挥关键作用。机械刺激（如血流紊乱）可诱导内皮细......

动脉粥样硬化作为血管慢性炎症疾病，其病理血管壁重塑源于内皮损伤引发的慢性炎症，且内皮对血流模式的差异反应决定了斑块的几何定位。内皮连接机械传感复合物中的 rap1 是内皮机械传感反应的关键成分，其缺失会损害 no 释放和内皮功能。rap1 的两种亚型 rap1a 和 rap1b 在调节整合素和钙黏蛋白等方面发挥重要作用，对血管稳定、生成及内皮屏障调节不可或缺。分子层面，rap1 通过调控 vegf......

肿瘤微环境中的机械力（剪切应力、张力与应变、固体应力与压缩）通过影响肿瘤细胞与环境的相互作用，在转移级联的各个阶段（生长、迁移、定植）发挥作用。整合多力场的模型系统已逐步揭示肿瘤细胞的机械感知机制，而引入时间维度和机械记忆将成为未来研究的重要方向。开发创新材料与体外系统，是推动癌症转移预测与干预研究的核心路径。基于此，美国得克萨斯农工大学生物医学工程系的研究团队在apl bioengineerin......

流体剪切应力是血流作用于血管内皮的摩擦力，血管内皮细胞能将其变化转化为生物信号，调节生理过程。血流状态决定剪切应力形式，直行血管产生层流剪切应力（lss），血管分支、分叉或弯曲处则出现振荡或湍流。大量研究表明，直行血管 as 发病率低，分叉和弯曲处发病率高，意味着 lss 具有重要抗 as 作用。cx3cl1 作为由 373 个氨基酸组成的 cx3c 趋化因子家族成员，以分泌型和膜结合型两种形式存......

血管系统的稳态对动脉粥样硬化等心血管疾病的发病至关重要，血管内皮作为心血管系统的单细胞内衬，直接接触循环血液并承受壁面剪切应力，通过响应病理生理刺激维持血管稳态。内皮细胞可感知机械刺激并通过信号转导影响细胞功能，其功能障碍会导致血管病变，而动脉粥样硬化更易发生在血流紊乱区域，因此了解紊乱血流对内皮功能和基因表达的影响，有助于阐明斑块形成机制。表观遗传改变（包括 dna 甲基化、组蛋白翻译后修饰和非......

血管内皮细胞不仅是血液与血管壁的物理屏障，更通过抗凝、抗炎和抗氧化功能维持血管稳态。体内血流产生的切应力是调控内皮功能的关键因素：直段的脉动切应力（ps）诱导抗氧化与抗炎基因表达，而弯曲分叉处的振荡切应力（os）则促进促炎与氧化基因激活。这种差异导致动脉粥样硬化的区域性分布，体外 ps 和 os 模型可模拟这两种血流模式。微小 rna（mir）通过形成沉默复合体降解靶 mrna 或抑制翻译，参与调......

内皮细胞覆盖动脉管腔并直接接触血流，其中动脉直段的脉动切应力（ps）维持内皮稳态，而分叉弯曲处的振荡切应力（os）会引发内皮功能障碍，表现为糖酵解增强、炎症、增殖及活性氧生成，进而导致动脉粥样硬化。糖酵解作为内皮主要能量来源，其异常与多种疾病相关，尽管已有研究表明切应力通过 klf2、hif-1α 等因子调节糖酵解，但不同血流模式下的系统调控机制仍不明确。klf4 和 ampk 是内皮机械转导的关......