从人骨关节炎滑液中提取的磷脂混合物双层膜之间的相互作用
软凝聚态物质
2022-04-27 v1
摘要
本期纪念的 Duncan Dowson 是生物摩擦学领域的世界领军人物，在生物组织（特别是关节软骨）的流体润滑与边界润滑方面贡献丰硕，而关节软骨因对关节稳态的重要性成为生物摩擦学的核心问题。在此我们进一步探讨软骨边界润滑问题，该问题部分归因于软骨表面暴露磷脂（PL）的层。我们利用具有独特灵敏度的表面力仪（SFB）研究由骨关节炎（OA）人滑液（hSF）中提取的 PL 所形成的边界层的法向与摩擦相互作用。我们的结果显示，OA-hSF 脂质的囊泡会自发破裂，在云母基底（如同滑液关节体内关节软骨表面一样带负电）上形成双层膜，随后在 SFB 中于相当低的压力下发生半融合，这归因于 hSF 脂质的高度异质性。纳米级摩擦测量显示，在这些脂质的半融合双层膜上的摩擦系数 mu ≈ 0.03，表明在脂质头基与基底界面存在残余的水合润滑。加入钙离子使摩擦增大至 mu ≈ 0.2，这归因于脂质头基与带负电基底的钙桥吸引，或滑移面转移至耗散更强的疏水尾-疏水尾界面。我们的结果表明，OA-hSF 脂质的异质性与组成可能与软骨边界层较高的摩擦相关，从而因暴露脂质双层的半融合而与更严重的磨损和退化有关。
引用
@article{arxiv.2204.12128,
title = {Interactions Between Bilayers of Phospholipids Mixture Extracted from Human Osteoarthritic Synovial Fluid},
author = {Yifeng Cao and Nir Kampf and Marta Krystyna Kosinska and Juergen Steinmeyer and Jacob Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.12128},
year = {2022}
}