冲击波诱导的神经元周围网损伤机制
生物物理
2022-01-03 v1
摘要
细胞外基质(ECM)组分如神经元周围网(PNN)是包围神经元细胞最普遍的结构之一。PNN是一种保护性网状结构,调节神经传导、电荷平衡等神经元活动并产生动作电位。这一关键组分受冲击波损伤可能导致神经元细胞死亡,并潜在引发慢性创伤性脑病(CTE)、阿尔茨海默病(AD)、创伤后应激障碍(PTSD)等。事故、简易装置爆炸或NFL球员间碰撞中产生的冲击波可能破坏这一安全网。本研究旨在探究PNN在冲击波作用下的力学机制。为理解PNN力学行为,需评估糖链、糖胺聚糖(GAG)和蛋白质等不同PNN组分的力学性质。本研究中,我们评估了PNN分子的机械强度及PNN各组分间的界面强度。随后,我们在冲击波速度、预存气泡和边界条件等多种情况下评估了PNN分子的损伤效率。通过分析PNN蛋白质分子的二级结构变化,评估了不同冲击载荷下的损伤强度。在较高冲击速度下损伤强度更高,透明质酸最易在刚性连接处断裂。蛋白质分子的一级结构最不易失效,相反,分子的二级键会发生改变。我们的研究表明,冲击波传播过程中氢键数量减少。
引用
@article{arxiv.2107.01148,
title = {Shock Induced Damage Mechanism Of Perineuronal Net},
author = {KAH Al Mahmud and Fuad Hasan and Md Ishak Khan and Ashfaq Adnan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01148},
year = {2022}
}
备注
25