机械激活离子通道压力蛋白与细胞骨架的相关性研究

• 作者: 李晓飞 孙一 张钊 张海宁
• 来源期刊: 中华关节外科杂志（电子版）
• 关键词: 离子通道 软骨细胞 肌动蛋白类 应力,机械性
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 基础论著
• 页码范围: 691-697
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3877/cma.j.issn.1674-134X.2020.06.008

摘要

目的 探讨周期性机械牵张应力作用下,人软骨细胞中新型机械激活离子通道压力蛋白(Piezo1)与细胞骨架的关系.方法 体外培养骨关节炎病人软骨细胞,然后利用多通道细胞牵张应力加载系统处理细胞,根据预实验结果 分成无牵张应力组(空白组),2 h牵张应力组,12 h牵张应力组,24 h牵张应力组,48 h牵张应力组和相应的抑制剂浓度为0.275 mmol/L的蜘蛛毒液肽(GsMTx4)组以及浓度为0.573 mmol/L细胞松弛素D组.免疫组化鉴定软骨细胞,荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测不同力学条件刺激下各组细胞的Piezo1的表达量.以及细胞松弛素D作用下Piezo1的表达量.免疫荧光定位人软骨细胞Piezo1蛋白的表达,激光共聚焦显微镜观察各组细胞的细胞骨架以及Piezo1蛋白共染相关性.RT-q PCR结果 比较采用单因素方差分析,两两组间比较采用q检验.结果 RT-q PCR检测结果 显示,2 h牵张应力组比空白组Piezo1的表达量有所增加,但差异无统计学意义(P>0.05).12 h牵张应力组比空白组相比有统计学意义(F=9.785,P<0.05).24 h牵张应力组表达量最多,48 h牵张应力组表达量有所降低.经GsMTx4处理后的各组Piezo1的表达量均出现明显降低(F=13.907,P<0.001).在牵张应力作用下,2 h牵张应力组至24 h牵张应力组细胞骨架呈渐进性增粗、浓集现象,但是48 h牵张应力组软骨细胞却出现了细胞骨架的松散与降解.相应的RT-qPCR结果 显示Piezo1 mRNA表达量与细胞骨架的浓集与松散情况具有相同的趋势.GsMTx4处理后的各加力组表达均下降.结论 机械敏感性离子通道Piezo1 的开放和关闭是与细胞骨架微丝 F-actin 肌动蛋白密切相关,由细胞骨架F-actin形变激活Piezo1 蛋白通道,并与力学加载呈时间依赖性.