温度稳定性和能量平衡对于各种细胞内过程是必不可少的。能量代谢紊乱涉及脓毒症的整个过程,并可能显著影响疾病的发展和结果。研究报道外源性去甲肾上腺素(NE)维持血流动力学稳定性且不会加重脓毒症患者的血管内皮细胞损伤。对于维持感染性休克患者的组织灌注压,去甲肾上腺素的敏感性高于肾上腺素和多巴胺。其心血管系统不良反应少,且能显著改善死亡率。
因此,我们使用无线原位细胞测温系统研究了不同浓度LPS诱导的急性HMEC-1细胞炎症过程中细胞温度变化以及不同剂量的去甲肾上腺素作用于炎性HMEC-1细胞进行细胞修复过程的温度变化。结合细胞活力、炎性因子水平和ATP含量的检测,确定其炎性反应和修复作用。对温度变化与ATP含量进行相关性分析。发现脂多糖浓度为0.1mg/L时有明显的炎症反应,去甲肾上腺素1μM时修复效果最佳。而HMEC-1细胞在炎症发生过程中温度变化与ATP含量的关系呈近似线性关系,而在炎症修复时温度变化与ATP含量之间存在明显的非线性关系。在细胞损伤和细胞修复过程中,都有一个细胞作用的最佳药物浓度。细胞热生成与细胞内能量储备的关系与细胞过程有关。该方法可用于快速分析不同生理过程中的能量变化。
Can Li , Sen Yan , Weinan He , Sheng Yang , Jianfei Sun* , Ning Gu*. Real-time Temperature Measurements of HMEC-1 Cells during Inflammation Production and Repair detected by Wireless Thermometry. IEEE transactions on Biomedical Engineering. 2019,66(7):1898-1904.
https://ieeexplore.ieee.org/document/8531757图1 不同浓度LPS诱导急性HMEC-1细胞炎症过程中的细胞检测