模拟高压力环境下的细胞反应

这是一款模拟动脉血流，由模拟心泵输出，实现对生物培养室的体外人体状态模拟的效果，主要实现模拟动脉血流状态下，血流剪切力与血管压力作用下的细胞，组织的应激反应，从而区别于静态培养和单纯的压力环境或流体剪切力环境下培养的区别，是一款值得使用的先进体外模拟培养仪器。

机械应力可以有效地调节细胞活动，包括细胞增殖、凋亡、分化和自噬。钙离子（Ca2+）通过机械敏感的 Piezo1 通道对机械刺激做出反应。Piezo1可以检测机械应力，如静压、剪切应力和膜拉伸。此外，Piezo1 也是一种机械转导介质，用于 Ca2+ 介导的髓核细胞（NPCs）中硬化细胞外基质（ECM）的激活。椎间盘（IVD）是一个生理负压器官。除了维持人体髓核（NP）组织的生理功能外，适当的机械应力在内部微环境中也起着重要作用。力学性能的变化与 IVD 结构和组成的异常变化之间存在正相关。此外，

在正畸牙齿移动（OTM）期间，通过正畸矫治器施加机械力来促进牙周膜（PdL）重塑和牙槽骨的生理适应。这些力触发 PdL 细胞的机械生物学反应，促进局部无菌和短暂的炎症微环境，从而导致组织和骨骼重塑。因此，压缩力通常通过诱导缺氧和激活牙周膜成纤维细胞（PdLFs）的促炎反应来促进骨吸收，包括增加细胞因子，如白细胞介素1β（IL-1β）、IL6、IL8 和环氧合酶2（COX2）。生长/分化因子15（GDF15）是 TGF-β/BMP 超家族的成员，在代谢、机械或化学应激期间由各种细胞类型和组织释放，

糖皮质激素诱导的骨质疏松症（GIOP）是在接受糖皮质激素治疗的自身免疫性疾病患者中观察到的主要副作用。GIOP 患者的骨折风险与骨密度（BMD）的相关性低于传统骨质疏松症患者，这表明糖皮质激素对骨质量和骨量有负面影响。重要的是，机械应力锻炼已被证明可以增强 GIOP 中的 BMD。虽然单独使用阿仑膦酸钠是不够的，但它与机械应力的结合会显著提高 BMD。这些发现表明，模拟骨细胞机械应力的治疗可能是 GIOP 药物开发的突破。目前，使用条件性骨细胞特异性 Piezo1 敲除小鼠的研究表明，Piezo

正畸治疗引起的复杂炎症信号级联反应主要由牙周膜成纤维细胞（PdLF）调节，PdLF是牙周组织中的主要细胞类型，位于牙根和牙槽骨之间。当牙齿受到机械应力时，触发的无菌性短暂炎症由PdLF特异性调节，特别是促炎细胞因子（如IL6、IL8、PGE2和TNFα）的表达和分泌是PdL压缩侧的特征，而抗炎细胞因子（如IL10）的释放在拉伸侧更为突出。

在综述中综合了细胞信号通路的压缩力在哺乳动物细胞中诱导细胞表型的途径，讨论了压缩了在健康和疾病中的重要性，还关注了癌症。