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細胞牽張力與壓力裝置主要提供牽張力與壓力的復合作用，更接近與現實環境下的狀態。

機械應力可以有效地調節細胞活動，包括細胞增殖、凋亡、分化和自噬。鈣離子（Ca2+）通過機械敏感的 Piezo1 通道對機械刺激做出反應。Piezo1可以檢測機械應力，如靜壓、剪切應力和膜拉伸。此外，Piezo1 也是一種機械轉導介質，用于 Ca2+ 介導的髓核細胞（NPCs）中硬化細胞外基質（ECM）的激活。椎間盤（IVD）是一個生理負壓器官。除了維持人體髓核（NP）組織的生理功能外，適當的機械應力在內部微環境中也起著重要作用。力學性能的變化與 IVD 結構和組成的異常變化之間存在正相關。此外，

運動引起的機械負荷，特別是負重沖擊，通過刺激成骨細胞（分泌骨基質的細胞）促進骨形成來增加骨量。成骨細胞數量和骨形成的減少是人類和小鼠隨著年齡增長而骨量流失的主要因素。衰老機制，如活性氧（ROS）過量或自噬減少，與老化骨骼中骨形成減少有關。骨骼中線粒體（mt）ROS 隨著年齡的增長而增加，它們在間充質譜系細胞（包括成骨細胞前體、成骨細胞和骨細胞）中的衰減抵消了老齡小鼠骨量的損失。線粒體呼吸過程中產生的線粒體 ROS 受到涉及超氧化物歧化酶2（Sod2）的抗氧化防御機制的對抗。與 mtROS 對骨骼

機械敏感的骨組織根據機械負荷調整其結構。骨細胞（Osteocytes）是骨組織中主要的機械感覺細胞，可以檢測來自腔隙-小管網絡的機械信號，并將骨合成代謝分子釋放到骨基質中，以調節骨表面的骨重塑。整合素由 α 和 β 亞基組成，在細胞和細胞外基質之間的信號轉導過程。在骨細胞中，整合素α5 被證明可以調節間隙連接蛋白43（Cx43）的表達并通過接頭蛋白 14-3-3θ 與 Cx43 在質膜上共組裝，形成機械敏感的 Cx43 半通道復合物。在流體流動剪切應力（FFSS）下，整合素α5 直接與 Cx43