Regulating response and leukocyte adhesion of human endothelial cell by gradient nanohole substrate

doi:10.1038/s41598-019-43573-0

.2019年5月13日；9(1):7272.

doi:10.1038/s41598-019-43573-0。

梯度纳米孔底物对人内皮细胞反应和白细胞粘附的调节

李华煌¹, 崔龙辉¹, 大焕·金², Hyung Joon Joo先生¹, Ha-Rim Seo公司¹, Seung-Cheol Choi先生¹, 吉明·诺¹, Kyu Back Lee公司^三, Soon Jun Hong先生⁴

附属公司

¹大韩民国首尔，02841，Seongbuk-gu，Anam-ro，145，韩国大学Anam医院心血管中心，心脏科。
²韩国大学健康科学学院生物医学工程学院，145，Anam-ro，Seongbuk-gu，首尔，02841，大韩民国。
^三韩国大学健康科学学院生物医学工程学院，145，Anam-ro，Seongbuk-gu，首尔，02841，大韩民国。kblee@korea.ac.kr。
⁴大韩民国首尔，02841，Seongbuk-gu，Anam-ro，145，韩国大学Anam医院心血管中心，心脏科。psyche94@gmail.com。

PMID： 31086227
预防性维修识别码： PMC6514209型
内政部： 10.1038/s41598-019-43573-0

梯度纳米孔底物对人内皮细胞反应和白细胞粘附的调节

李华煌等。科学代表. 2019.

.2019年5月13日；9(1):7272.

doi:10.1038/s41598-019-43573-0。

作者

李华煌¹, 崔龙辉¹, 大焕·金², Hyung Joon Joo先生¹, Ha-Rim Seo公司¹, Seung-Cheol Choi先生¹, 吉明·诺¹, Kyu Back Lee先生^三, 洪顺俊⁴

附属公司

¹大韩民国首尔，02841，Seongbuk-gu，Anam-ro，145，韩国大学Anam医院心血管中心，心脏科。
²韩国大学健康科学学院生物医学工程学院，145，Anam-ro，Seongbuk-gu，首尔，02841，大韩民国。
^三韩国大学健康科学学院生物医学工程学院，145，Anam-ro，Seongbuk-gu，首尔，02841，大韩民国。kblee@korea.ac.kr。
⁴大韩民国首尔，02841，Seongbuk-gu，Anam-ro，145，韩国大学Anam医院心血管中心，心脏科。psyche94@gmail.com。

PMID： 31086227
预防性维修识别码： PMC6514209型
内政部： 10.1038/s41598-019-43573-0

摘要

了解微环境中调节内皮细胞行为的信号在组织工程中非常重要。尽管许多研究已经检查了纳米形貌的细胞效应，但还没有研究探讨在纳米梯度孔基底上生长的人内皮细胞的功能调节。我们使用具有三种不同类型的纳米孔模式（HP）的梯度纳米孔底物（GHS）检测人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的细胞反应：其直径以HP1120-200nm表示；HP2，200-280纳米；HP3，280-360纳米。结果，HP2 GHS增加了HUVEC的附着和增殖。此外，在HP2 GHS上，HUVEC中黏附标记的基因表达显著增加。体外成管实验表明，与Flat相比，GHS引发后HUVEC的管状网络形成增强。此外，白细胞粘附在HUVEC中也以孔径依赖的方式减少。综上所述，通过具有200-280 nm大小孔的梯度纳米孔底物，可以在降低HUVEC白细胞粘附的情况下实现最佳增殖。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图2
GHS的特点。(一)BM中内皮细胞附着的平台图和受BM纳米孔结构启发的GHS设计。白色虚线圆圈表示BM的纳米孔结构(b条)GHS图解。GHS的直径范围（w）为120–200 200–280纳米 nm和280–360 nm。深度(d日)所有GHS的间隔（i）一致为440 纳米。(**c（c）**)HP1、HP2和HP3 GHS的典型SEM图像。比例尺为200 纳米。

图3
Flat和GHS的局灶性粘附反应比较。(一)Flat和GHS上HUVEC的代表性免疫荧光图像（红）、卵磷脂（绿）和DAPI（蓝）。比例尺为10μm。(b条)Flat和GHS上每个细胞的病毒素累积斑块数量的量化（n = 55).^*第页 < 0.05. (**c（c）**)直方图显示FA的频率分布。量化Flat和GHS培养的HUVEC中FA区域的百分比。虚线矩形表示FA面积范围在30至60μm之间². (d日)局部粘附标记相对表达的定量PCR分析。^*第页 < 0.05.

图4
HUVEC在Flat和GHS上的生存能力。(一)典型图像显示，培养6天后，HUVEC在Flat和GHS上的附着小时。比例尺为50μm。(b条)所附HUVEC数量的量化。^*第页 < 0.05. (**c（c）**)用PHH3（红色）和DAPI（蓝色）免疫荧光染色显示Flat和GHS上HUVEC的增殖图像。白色箭头表示PHH3阳性HUVEC。比例尺为100μm。(d日)HUVEC增殖率的定量分析。^*第页 < 0.05. (电子)显示了Flat和GHS培养的HUVEC的典型免疫荧光图像。活细胞用碘化物标记（红色），死细胞用TUNEL标记（绿色；见白色箭头）。白色箭头表示TUNEL阳性HUVEC。比例尺为50μm。(**（f）**)HUVEC凋亡率的定量分析。n个.秒. = 非重要变量。

图5
HP2 GHS刺激的HUVEC快速诱导管形成。(一)体外在Matrigel上培养1、3和24个HUVEC的成管图像显示了小时数。黄色箭头表示HUVEC在1处的分支点小时。黄色虚线是24处的管状边界小时。比例尺为200μm。(b条)1形成的分支点数量和成管区域的定量分析小时和24 分别在播种后小时。^*第页 < 0.05. (**c（c）**)定量PCR数据显示血管内皮细胞ANGPT1、TIE-2、CXCR4和vWF的表达。^*第页 < 0.05.

图6
HUVEC和GHS与白细胞粘附的协同作用。(一)3、6和24日后，粘附PBMNC在HUVEC上传播的代表性图像显示了小时数。PBMNC用Nucblue（红色）染色。比例尺为50μm。(b条)3、6和24时PBMNC粘附率的量化 Flat和GHS上的小时数。^*第页 < 0.05. (**c（c）**)qPCR数据显示MCP-1和VCAM-1的表达。^*第页 < 0.05.

图7
HUVEC对GHS的反应示意图。(一)HUVEC对GHS的细胞反应的说明性总结。(b条)Flat和GHS上HUVEC局部粘附、细胞反应和白细胞粘附的相对趋势。

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1. Deanfield JE，Halcox JP，Rabelink TJ。内皮功能和功能障碍：测试和临床相关性。循环。2007;115:1285–1295. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.652859。-内政部-公共医学
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[3] Deanfield JE，Halcox JP，Rabelink TJ。内皮功能和功能障碍：测试和临床相关性。循环。2007;115:1285–1295. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.652859。-内政部-公共医学

[4] Deanfield JE，Halcox JP，Rabelink TJ。内皮功能和功能障碍：测试和临床相关性。循环。2007;115:1285–1295. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.652859。-内政部-公共医学

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[8] Matter K，Balda MS.从紧密连接处发出信号。Nat Rev Mol细胞生物学。2003;4:225–236. doi:10.1038/nrm1055。-内政部-公共医学

[9] Wheelock MJ，Johnson KR.Cadherin介导的细胞信号传导。当前操作细胞生物学。2003;15:509–514. doi:10.1016/S0955-0674（03）00101-7。-内政部-公共医学

[10] Wheelock MJ，Johnson KR.Cadherin介导的细胞信号传导。当前操作细胞生物学。2003;15:509–514. doi:10.1016/S0955-0674（03）00101-7。-内政部-公共医学

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