A microphysiological model of the bronchial airways reveals the interplay of mechanical and biochemical signals in bronchospasm

支气管痉挛 气道 哮喘 支气管收缩 机械转化 发病机制 收缩(语法) 免疫学 医学 细胞生物学 神经科学 化学 生物 麻醉 内科学
作者
Onur Kilic,A‐Rum Yoon,Sagar Shah,Hwan Mee Yong,Alejandro Ruiz‐Valls,Hao Chang,Reynold A. Panettieri,Stephen B. Liggett,Alfredo Quiñones‐Hinojosa,Steven S. An,Andre Levchenko
出处
期刊:Nature Biomedical Engineering [Springer Nature]
卷期号:3 (7): 532-544 被引量:28
标识
DOI:10.1038/s41551-019-0366-7
摘要

In asthma, the contraction of the airway smooth muscle and the subsequent decrease in airflow involve a poorly understood set of mechanical and biochemical events. Organ-level and molecular-scale models of the airway are frequently based on purely mechanical or biochemical considerations and do not account for physiological mechanochemical couplings. Here, we present a microphysiological model of the airway that allows for the quantitative analysis of the interactions between mechanical and biochemical signals triggered by compressive stress on epithelial cells. We show that a mechanical stimulus mimicking a bronchospastic challenge triggers the marked contraction and delayed relaxation of airway smooth muscle, and that this is mediated by the discordant expression of cyclooxygenase genes in epithelial cells and regulated by the mechanosensor and transcriptional co-activator Yes-associated protein. A mathematical model of the intercellular feedback interactions recapitulates aspects of obstructive disease of the airways, which include pathognomonic features of severe difficult-to-treat asthma. The microphysiological model could be used to investigate the mechanisms of asthma pathogenesis and to develop therapeutic strategies that disrupt the positive feedback loop that leads to persistent airway constriction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lori完成签到,获得积分10
刚刚
xyawl425完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
铁观音完成签到,获得积分20
刚刚
诸笑白完成签到,获得积分10
1秒前
Komorebi完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
南与晚霞完成签到,获得积分10
3秒前
皮蛋发布了新的文献求助10
3秒前
王大锤完成签到,获得积分10
3秒前
qiqi发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
CXSCXD完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助123采纳,获得10
5秒前
木棉完成签到,获得积分10
5秒前
安然完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
绵羊不爱学习完成签到,获得积分10
6秒前
王小西完成签到,获得积分10
6秒前
小鱼完成签到,获得积分10
7秒前
程哲瀚发布了新的文献求助10
7秒前
平常雨泽发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
mdbbs2021完成签到,获得积分10
9秒前
凯哥完成签到,获得积分10
10秒前
Fei发布了新的文献求助10
10秒前
tough_cookie完成签到 ,获得积分10
10秒前
we12345发布了新的文献求助10
11秒前
纳古菌完成签到,获得积分10
11秒前
哇咔咔完成签到 ,获得积分10
11秒前
依克完成签到,获得积分10
11秒前
明明鸣完成签到,获得积分10
11秒前
wisdom完成签到,获得积分10
11秒前
橘子的哈哈怪完成签到,获得积分10
12秒前
古卡可可完成签到,获得积分10
12秒前
慕青应助张张张xxx采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助隐形的无施采纳,获得10
13秒前
华仔应助Arthur采纳,获得10
13秒前
缓慢千易发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3099895
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2751334
关于积分的说明 7613172
捐赠科研通 2403314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1275235
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616318
版权声明 599053