新型机械激活离子通道蛋白Piezo1通过MAPK/ERK1/2信号通路介导软骨细胞凋亡的机制

摘要：

目的 探讨新型机械激活离子通道蛋白Piezo1是否参与调控关节软骨损伤患者软骨细胞的过度凋亡及Piezo1介导的细胞凋亡是否以经典丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号通路细胞外反应激酶(ERK) 1/2为下游信号通路启动细胞凋亡.方法 体外培养关节软骨损伤患者退变软骨细胞,利用多通道细胞牵张应力加载系统FX-4000T处理软骨细胞,根据预实验结果分成0、2、12、24、48 h牵张应力组和相应的抑制剂红玫瑰毛蜘蛛来源刮刀样机械敏感毒剂4型(GsMTx4)组.实时聚合酶链反应(RT-PCR)检测不同力学条件刺激下各组细胞的Piezo1和ERK1/2的表达量,以及抗凋亡基因B细胞淋巴瘤/白血病-2 (Bax/Bcl-2)及凋亡效应蛋白(caspase)-3的表达量.免疫荧光定位Piezo1蛋白及ERK1/2在软骨细胞的表达位置.检测各分组的凋亡情况.结果 RT-PCR结果显示Pizeo1 mRNA在退变软骨中有少量表达,12 h表达量增加,24h表达量达到峰值,但48 h表达量下降.GsMTx4处理后的各组表达均下降.ERK1/2、Bax/Bcl-2、caspase-3的表达也出现相同趋势,2h加力组早期细胞凋亡率开始增加(0.198 1比0.021 4,P=0.013 7),12 h加力组晚期凋亡率开始增加,24h加力组的晚期细胞凋亡率最高,但48 h加力组凋亡率比24h加力组有所降低(0.497 1比0.743 1,q=0.035 9).Piezo1蛋白可以在细胞核和细胞质表达,ERK1/2在细胞质表达较多.结论 机械敏感性离子通道Piezo1参与骨性关节损伤的软骨细胞晚期凋亡过程,且通过MAPK/ERK1/2的经典MAPK信号通路启动细胞的凋亡过程.

关键词：软骨细胞、创伤与损伤、关节疾病、凋亡

所属期刊栏目：96

资助基金：国家自然科学基金81171774,81272056;National Natural Science Foundation of China81171774,81272056

在线出版日期：2016-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2472-2477