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活性氧激活内质网诱导软骨细胞凋亡的研究
目的 探讨应力诱导的人软骨细胞凋亡过程中活性氧(ROS)与内质网应激(ERS)的作用关系.方法 分离培养人膝关节软骨细胞,应用细胞牵张力加载系统对各组软骨细胞分别加载0 h、6 h、12 h和24 h,在各受力组中加入抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)作为抑制剂组.RT-PCR和Western blot检测各组细胞中内质网应激标志因子Caspase-12的表达;DCFH-DA法检测细胞中ROS的含量;流式细胞术检测细胞凋亡率,SPSS 17.0统计软件处理实验数据,组间比较采用t检验.结果 RT-PCR和Western blot检测Caspase-12结果显示:2 h表达量开始增加;24 h达峰值;NAC抑制剂组,与受力组相比,表达明显降低(P<0.05);DCFH-DA检测ROS结果显示:受力2 h后含量明显增加,24 h达峰值;NAC抑制剂组,相较于受力组,明显降低(P<0.05);细胞凋亡率检测结果显示:受力2 h后凋亡率开始增加,24 h达峰值,而NAC抑制剂组,与受力组相比,显著下调(P<0.01).结论 应力诱导软骨细胞凋亡过程中,ROS可能作为上级信号激活内质网应激途径参与软骨细胞凋亡.
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周期性张应力对人牙周膜细胞生物学活性的影响
目的:探讨周期性张应力对体外培养的人牙周膜细胞生物活性的影响.方法:对体外培养的人牙周膜细胞施加不同大小的周期性牵张力(6%、12%、20%细胞表面拉伸率),24h后检测其对细胞的总蛋白合成、ALP活性、Col-Ⅰ和OCN分泌的影响.实验结果用SPSS 13.0进行统计分析.结果:较小的牵张力对人牙周膜细胞生物活性无显著影响,随力值的增大,牵张力能够呈强度依赖性抑制人牙周膜细胞的活性,减少总蛋白合成及ALP活性,抑制Col-Ⅰ及OCN的分泌.结论:周期性张应力可以抑制人牙周膜细胞的生物学活性,并呈强度依赖性.
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周期性张应力诱导成纤维细胞凋亡中p38MAPK信号通路的作用
背景:当牙齿受异常咬合力时会导致牙体吸收、牙周组织的大量破坏.目的:研究牙周膜成纤维细胞在受到周期性张应力刺激后是否发生凋亡及p38MAPK信号通路是否参与该凋亡过程.方法:取4～7代成纤维细胞,同步化后随机分为对照组、加力组和SB203580组.加力组和SB203580组细胞加载力值为12%表面应变率,加力频率为6个循环/min,即5 s拉伸,5 s松弛.SB203580组细胞在加力前1 h加入终浓度为20 mmol/L的p38MAPK抑制剂SB203580.分别在加力6,12,24 h,取各组细胞,流式细胞仪检测细胞凋亡,RT-PCR检测细胞凋亡基因bax mRNA的表达.结果与结论:与对照组比较,加力后成纤维细胞凋亡率及bax mRNA表达增加(P < 0.05),且随着加力时间的延长而增强,12 h达高峰,之后逐渐下降.与加力组比较,SB203580组对应时间点细胞凋亡减少(P < 0.05),bax mRNA表达降低.说明细胞受到力学刺激会发生凋亡,而丝裂原活化蛋白激酶p38MAPK信号通路参与了该凋亡过程.
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p38MAPK信号通路与应力介导成肌细胞的凋亡
背景:在体内条件下,细胞力学的功能研究因其所处生理环境的复杂性、实验条件的不易控制而很难得到满意结果.目的:在成功构建成肌细胞体外培养-力学刺激模型的基础上,研究p38MAPK信号通路在成肌细胞凋亡中的作用及其机制.方法:将体外培养的C2C12细胞分为对照组和SB203580组,SB203580组中加入 20 mmol/L的p38MAPK抑制剂SB203580.应用细胞应力加载装置Flecell Strain Unit-5000T给细胞提供15%的力值,分别施加0,6,12,24 h的周期性张应力.每分钟10个循环,每循环包括3 s牵张,3 s松弛.Hoechst 33258染色观察细胞的形态学变化;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;RT-PCR法检测促凋亡基因bax mRNA的表达;Western blot检测信号通路中p38MAPK和p-p38MAPK蛋白的表达.结果与结论:随着加力时间的延长,细胞逐渐出现核固缩及凋亡小体,凋亡率增加(P < 0.05),bax mRNA表达增多(P < 0.05);细胞p38MAPK和p-p38MAPK蛋白均在加力6 h达到低,此后逐渐升高.p38MAPK抑制剂SB203580可抑制加力引起的细胞凋亡,减少bax mRNA及p38MAPK和p-p38MAPK蛋白的表达(P < 0.05).说明p38MAPK信号通路在应力介导的成肌细胞凋亡中起到重要的作用.
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核转录因子κB信号通路在应力调控成肌细胞分化中的作用
背景:NF-κB信号通路在细胞生长分化、炎症反应、肿瘤生长等过程中发挥重要的调节作用,也参与成肌细胞分化的调控.目的:分析NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化中的作用及其作用机制.方法:成功构建大鼠C2C12成肌细胞体外培养-力学刺激模型,采用多通道细胞牵张应力加载系统,以0.5 Hz的加载频率和10%的细胞拉伸变形幅度对细胞进行拉伸培养2,6,12,24 h.结果与结论:①C2C12成肌细胞在周期性机械拉伸力作用下,NF-κB信号通路被激活.当细胞受到应力刺激6 h后,胞核NF-κB p65亚基蛋白表达水平开始增强,24 h内NF-κB p65亚基蛋白表达水平达到峰值.加力12,24 h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P < 0.05).②IκBα蛋白表达水平在加力6 h后表达显著下降,24 h内IκBα蛋白表达水平减弱达到低.加力12,24 h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P < 0.05).③周期性张应力促进C2C12成肌细胞分化过程中Myogenin的表达,加入NF-κB信号通路特异性抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸 (20 μmol/L) 后再加力,Myogenin的表达明显降低.以上结果提示:①NF-κB信号通路可能参与应力介导的C2C12成肌细胞分化的调控过程.②当细胞受到应力刺激时,胞质IκBα发生磷酸化并降解.③NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化过程中发挥重要作用,但不是这一调控过程的惟一通路.
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周期性张应力作用下软骨细胞半胱氨酸蛋白酶12的表达规律
背景：过度力学刺激可引起细胞内质网应激，内质网应激在退行性疾病的发生发展过程中扮演重要角色，半胱氨酸蛋白酶12是内质网应激的特异性分子，内质网应激的强弱程度可由半胱氨酸蛋白酶12表达水平来体现。目的：观察周期性张应力作用下软骨细胞半胱氨酸蛋白酶12的表达规律。方法：以人软骨细胞为实验对象，对实验细胞成功分组后，运用细胞牵张力学加载系统，将加力组及其配对的相应Z-ATAD-FMK抑制剂组分别给予2，12，24，36，48 h的力学刺激条件，空白组(0 h)及其配对的Z-ATAD-FMK抑制剂组除不加力外培养条件和加力组完全相同。规定加力时间终止后，显微镜下观察细胞形态变化及生长状态，随即采用RT-PCR和Western blot检测各组半胱氨酸蛋白酶12基因和蛋白表达变化规律。结果与结论：①细胞形态学观察结果显示，从加力2 h开始，细胞出现凋亡，到24 h此现象明显，随着加力时间延长，细胞出现顺应力生长趋势，但细胞凋亡现象减弱。说明周期张应力可以使软骨细胞凋亡，内质网应激可能被激活，细胞体外受力模型建立成功；②半胱氨酸蛋白酶12基因与蛋白随时间延长表达趋势一致，加力24 h表达量达高峰，与空白和抑制剂组相比，差异均有显著性意义(P<0.05)；③以此得出，周期性张应力可引起软骨细胞内质网应激，并影响半胱氨酸蛋白酶12表达。
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周期性张应力促进兔髁状突软骨细胞的增殖
背景：髁状突是下颌重要的生长区之一，终生具有生长改建能力。在体内条件下，细胞力学的功能研究因其所处生理环境的复杂性、刺激因素传导的不定向性、实验条件的不易控制性而很难得到满意结果，应力刺激对髁状突软骨细胞的直接影响需要进一步行体外研究。
目的：观察周期性张应力对体外培养兔髁状突软骨细胞生长增殖的影响。
方法：体外分离培养及鉴定兔髁状突软骨细胞，在细胞培养至第3代时使用细胞加力装置对细胞施加强度为10%，频率为6循环/min的周期性张应力，作用时间分别为1，6，12和24 h，并设置未加力组作为对照。应用流式细胞仪检测细胞生长周期，应用MTT法分析细胞的增殖活性。
结果与结论：在周期性张应力下，髁状突软骨细胞流式细胞仪检测结果显示在加力6 h和12 h，加力组细胞生长周期开始有显著性变化，在24 h达到实验大值，差异有显著性意义(P<0.01)。MTT检测结果示细胞生长活跃，在6，12 h与对照组有明显变化，在24 h达到实验大值，差异有显著性意义(P <0.01)。提示周期性张应力可明显促进髁状突细胞增殖，在24 h内具有持续促进作用。 -
周期性张应力下人牙周膜成纤维细胞结缔组织生长因子的表达
背景：前期研究发现，周期性张应力在一定时间内可以诱导人牙周膜成纤维细胞增殖。目的：观察周期性张应力对人牙周膜成纤维细胞表达结缔组织生长因子的影响；明确JNK、p38MAPK、PI3K信号通路在周期性张应力诱导人牙周膜成纤维细胞表达结缔组织生长因子过程中的作用。方法：采用多通道细胞牵张应力加载系统对体外培养的人牙周膜成纤维细胞分别给予周期性张应力刺激1，6，12，24 h，并以未加力组为对照组。对加力12 h的细胞分别添加JNK、p38MAPK、PI3K信号通路特异性抑制剂预处理，并与未加抑制剂的细胞作对比。应用ELISA法检测培养细胞分泌到上清液中的结缔组织生长因子蛋白；应用荧光定量PCR技术检测细胞结缔组织生长因子mRNA的表达。结果与结论：加载周期性张应力组与对照组相比较，1 h人牙周膜成纤维细胞表达结缔组织生长因子开始增强、6 h表达明显增强，12 h达高峰值、24 h表达开始下降。加入JNK信号通路特异性抑制剂后，人牙周膜成纤维细胞表达结缔组织生长因子出现下降；而加入p38MAPK信号通路和PI3K信号通路的特异性抑制剂后结缔组织生长因子表达未发生明显改变。提示在一定时间范围内，周期性张应力引起结缔组织生长因子 mRNA 与蛋白水平的表达与时间呈依赖性升高；其后随着时间的延长，结缔组织生长因子的表达则开始下降。周期性张应力通过 JNK 通路的介导调控人牙周膜成纤维细胞结缔组织生长因子的表达。
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周期性张应力下成肌细胞中半胱天冬氨酸蛋白酶9参与力学信号传导
背景：功能矫形使面颌部肌肉发生适应性改建，以纠正错颌畸形。成肌细胞是适应性改建的主要体现者，周期性牵张应力导致成肌细胞凋亡，而半胱天冬氨酸蛋白酶9是线粒体凋亡通路中的重要因子。
目的：明确半胱天冬氨酸蛋白酶9在不同时间周期性张应力作用下的表达变化。
方法：以大鼠L6成肌细胞为实验对象，在成功构建成肌细胞体外培养-力学刺激模型的基础上，通过多通道细胞牵张应力加载系统，分别对待测细胞持续施加1，6，12，24 h的周期性张应力，不加力组为对照组。倒置相差显微镜下观察成肌细胞的形态学改变和生长状况；运用RT-PCR和Western Blot技术检测周期性张应力作用下半胱天冬氨酸蛋白酶9的mRNA和蛋白含量变化。
结果与结论：倒置相差显微镜观察结果显示成肌细胞施加周期性张应力后贴壁生长情况良好，细胞无变性并且脱落率极低，说明成功构建了成肌细胞体外培养-力学刺激模型。RT-PCR和Western Blot检测结果显示，随着加力时间的延长，半胱天冬氨酸蛋白酶9 mRNA含量和活化型半胱天冬氨酸蛋白酶9的蛋白含量均显著增加，而半胱天冬氨酸蛋白酶9前体蛋白含量随着加力时间的延长均显著降低。可见半胱天冬氨酸蛋白酶9参与了周期性张应力作用下的力学信号传导。 -
成肌细胞体外培养-力学刺激模型与周期性张应力的影响
背景：内质网应激参与多种疾病的发生发展过程，如动脉粥样硬化、糖尿病、阿尔茨海默病，GRP78是内质网应激的标志蛋白，GRP78的表达水平反映内质网应激的程度。
目的：研究周期性张应力对 L6大鼠成肌细胞 GRP78表达的影响，以明确周期性张应力与内质网应激的关系。
方法：在成功构建L6大鼠成肌细胞体外培养力学刺激模型的基础上，采用RT-PCR和Western blot法分析周期性张应力对GRP78 mRNA和蛋白表达的影响。加力组分别给予1，6，12，24 h的力学刺激，加载频率为10 cycles/min，拉伸变形幅度为15%。对照组与实验组在同时种板，不给予力刺激。
结果与结论：GRP78 mRNA随着加力时间的延长呈一致上升趋势，与对照组相比，差异均有显著性意义(P<0.05)；GRP78蛋白在加力1 h后，蛋白表达量开始升高，加力6 h后蛋白表达量显著升高，到24 h达到峰值，与对照组相比，差异均有显著性意义(P<0.05)。由以上结果得出，在一定时间范围内，周期性张应力可引起内质网应激，并且随着时间的延长逐渐增强；持续的应力刺激，可引起严重的内质网应激导致成肌细胞凋亡。 -
TGF-β1在应力介导的牙周膜成纤维细胞增殖中的作用及其机制
目的:探讨周期性张应力作用下人牙周膜成纤维细胞(HPDLF)转化生长因子β1(TGF-β1)对其细胞增殖的作用,及对其I型胶原基因表达的作用和影响.方法:在成功构建人牙周膜成纤维细胞体外培养力学刺激模型的基础上,利用多通道细胞牵张应力加载系统,对细胞分别施加2、6、12与24 h的周期性张应力,以不加力组为对照组,观察各组细胞形态变化,利用细胞计数试剂8检测细胞增殖活性,并利用ELISA试剂盒检测加力后各组TGF-β1的表达,并对加力12h组加入TGF-β1抑制剂SB431542,利用RT-PCR检测技术检测对I型胶原基因表达的影响.结果:与对照组比较,加力2h细胞增殖稍降低,6h增殖活性增强,12h达到峰值,24h增殖活性明显受到抑制；TGF-β1的表达与细胞增殖成正相关；TGF-β1受到抑制后细胞增殖受到影响,I型胶原的表达也受到影响.结论:人牙周膜成纤维细胞的增殖在一定时间的周期性张应力作用下先增加然后再抑制,其中TGF-β1参与细胞增殖,并且TGF-β1对人牙周膜成纤维细胞I型胶原的表达起促进作用.
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自噬在应力诱导成肌细胞凋亡中的作用初探
目的:探讨自噬在周期性张应力介导的成肌细胞凋亡中的作用,以明确应力诱导内质网应激引起自噬与凋亡之间的关系.方法:在成功构建L6大鼠体外培养——力学刺激模型的基础上,采用Western Blot法分析周期性张应力对自噬相关蛋白LC3蛋白表达的影响,并通过Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡情况.加力组分别给予1,6,12,24 h的力学刺激(拉伸变形率为15％,频率为10循环/min),3-MA组和Rapamycin组在加力2h前分别加入自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤和自噬激活剂雷帕霉素并且加力24h,0h组与实验组在同时种板但是不给予力刺激.采用SPSS17.0统计软件对以上数据进行统计分析.结果:成肌细胞中的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ值随加力时间延长呈上升趋势,24 h达高(P＜0.05);抑制组的细胞凋亡率(18.75± 1.06％)相对于0 h组(0.726±0.13％)和加力24 h组(14.84± 1.14％)的明显升高(P＜0.05);Rapamycin组相对于加力24 h组的细胞凋亡率明显下降(8.88± 1.08％vs 14.84± 1.14％),但是细胞凋亡率仍然高于0h组的(8.88± 1.08 ％vs 0.726± 0.13％).结论:在一定时间范围内,周期性张应力可诱导成肌细胞发生自噬,并且自噬活性与作用时间成正比;自噬可以降低应力介导的成肌细胞凋亡的活性.
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周期性张应力对牙周膜成纤维细胞凋亡的影响
目的:在体外条件下,探讨周期张应力作用对人牙周膜成纤维细胞凋亡的影响及PI3k/AKt信号通路在细胞凋亡中的作用.方法:应用多通道细胞牵张应力加载系统,以HPDLFs(人牙周膜成纤维细胞)为对象构建细胞体外培养-力学刺激模型,对照组为0h,0h+LY294002,加力组1h,6h,12 h,12 h+LY294002,24 h,力值定为15％,频率为1/6HZ,即10循环/分钟.采用Hoechst33258染色检测细胞形态和凋亡情况,应用RT-PCR技术检测Bcl-2、Bax的表达情况.结果:Hoechst33258细胞染色结果显示,对照组的细胞核为弥散均匀的圆形或椭圆形荧光,实验组的细胞核或细胞质内出现可见致密浓染的颗粒、新月体或环状荧,RT-PCR结果显示Bcl-2与Bax基因表达均呈现时间依赖性.12h HPDLFs的细胞凋亡数达高峰值(P＜0.01),24h细胞凋亡峰值开始下降,但仍高于未加力组(P＜0.05).与对照组相比加入LY294002后,Bcl-2/Bax比值较加载相同时间的加力组小(P＜0.05).结论:一定的时间范围内,周期性张应力能促进HPDLFs凋亡;随着时间的延长(24b),细胞凋亡受到抑制;PI3K/Akt信号传导通路可能参与在周期性张应力介导的HPDLFs的凋亡.
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周期性张应变对面颌部肌细胞Na+/K+-ATPaseα亚单位蛋白表达的影响
目的:研究周期性张应变对面颌肌细胞Na+/K+-ATPaseα亚单位蛋白表达的影响以确定其作用及机制.方法:在建立面颌肌细胞的力学刺激-细胞体外培养模型的基础上,采用Western blot法分析周期性张应变对Na+/K+-ATPase α1和α2亚单位蛋白表达的影响,加力组分别给予1、2、12、24和48h的力学刺激,施加力值为15％的细胞形变,频率为10cycles/min.以静态组为对照组.对照组及实验组各包含4个实验样本.Western blot检测Na+/K+-ATPaseα1和α2亚单位蛋白的表达.结果:α1亚单位的蛋白表达量除加力1h组与对照组之间、加力24 h与48 h之间无统计学差异外,其余各组之间以及各组与对照组之间均有显著的统计学意义.α2亚单位蛋白表达量除加力24 h与48 h组之间无统计学差异外,其余各组之间以及各组与对照组之间均有显著的统计学意义.结论:在一定时间范围内,周期性张应变可刺激α1和α2亚单位蛋白表达增加,随作用时间的延长蛋白表达受抑制.提示在肌能力的刺激下,面颌肌细胞的相关酶蛋白的功能及表达将发生适应性改建,但其功能亚基的调控机制可能不同.这为选择不同的方法和手段进行临床干预提供了理论依据,因而具有重要的参考意义.
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不同加载时间周期性张应力对大鼠颅底软骨细胞的影响
目的:构建颅底软骨细胞体外培养力学刺激模型,研究周期性张应力对颅底软骨细胞主要细胞外基质(Ⅱ型胶原)和Sox9表达的影响.方法:采用FX-5000T应力加载系统对体外培养的第2代大鼠颅底软骨细胞分别施加3、6、12、24 h的周期性张应力,加力值均为10％形变率,频率均为1 Hz.加力后即刻收集细胞,提取总RNA,实时荧光定量PCR技术检测颅底软骨细胞Ⅱ型胶原(type-Ⅱcollagen,Col-Ⅱ)和Sox9 mRNA的表达.采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析.结果:与对照组(加力0h)相比,加力3h组Col-Ⅱ和Sox9表达下降,且后者有显著差异(P＜0.05);加力6h组Col-Ⅱ和Sox9表达显著下降(Col-Ⅱ,P＜0.01;Sox9,P＜0.05);加力12h组Col-Ⅱ和Sox9表达较6h组有所上升,与对照组相比差异无统计学意义;加力24h组中,两者表达与对照组相比显著升高(P＜0.05).结论:周期性张应力可影响颅底软骨细胞增殖及细胞外基质合成,加力短时间基质合成抑制,增加加力时间则明显促进基质合成,且成软骨分化标志物Sox9mRNA表达水平差异先于Col-Ⅱ出现.
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周期性张应力联合淫羊藿苷促进脂肪干细胞成骨分化的实验研究
目的 探讨周期性张应力(CTS)联合淫羊藿苷促进脂肪干细胞(ASCs)成骨分化的作用.方法 分离10只Sprague-Dawley(SD)大鼠的ASCs,分别按不同的干预方法将收集的ASCs细胞分为对照组(仅用普通培养基于预)、淫羊藿苷组(仅用淫羊藿苷干预)、1000μ组(仅用1000μ的CTS干预)、2000μ组(仅用2000 μ的CTS干预)、3000μ组(仅用3000μ的CTS干预)和联合干预组(用2000μ的CTS联合淫羊藿苷进行干预).淫羊藿苷的作用浓度为10-7 mol/L;CTS的设置参数为频率1.0 Hz,应力大小分别为1000 μ strain(简称1000μ)、2000μ、3000μ,每刺激5 s之后休息15s,每口总刺激时间为2h.干预7d后,收获细胞采用Western Blot法检测碱性磷酸酶(ALP)蛋白的表达;用淫羊藿苷联合2000μ的CTS对ASCs进行干预3d后,收获ASCs细胞用Western Blot法检测其Runt相关基因转录因子2(Runx2)、YES相关蛋白(YAP)和结缔组织生长因子(CTGF)蛋白的表达;分别于干预3d和7d后,采用ALP活性定量检测试剂盒对ALP活性进行检测;干预3d后,利用RT-PCR检测YAP下游靶基因CTGF和锚蛋白重复结构域1(Ankrd1)的表达;干预7d后,利用RT-PCR检测成骨分化相关基因骨桥素(OPN)和Ⅰ型胶原的表达,并对各组所得数据进行统计学分析比较.结果 淫羊藿苷和CTS(1000μ、2000μ、3000μ)均能显著促进ALP蛋白的表达.与1000μ和3000μ应力大小的CTS相比,2000μ的CTS具有强的促ALP蛋白表达能力;且2000μ的CTS联合淫羊藿苷能显著促进ALP的表达及Runx2和CTGF的表达,且其联合作用时效应更明;但淫羊藿苷和2000μ的CTS单独作用并不能促进YAP蛋白的表达,只有联合作用时才具有促YAP表达作用.淫羊藿苷和2000μ的CTS单独作用3d和7d后均能显著上调ALP的活性,且其联合作用时上调ALP活性的效应更加明显.淫羊藿苷和2000μ的CTS单独作用7d后,能显著促进成骨分化基因OPN和Ⅰ型胶原蛋白的表达,且联合作用时效应更明显.淫羊藿苷和2000μ的CTS单独作用3d后能显著促进YAP靶基因CTGF和Ankrd1的表达,联合作用时效应更明显.结论 CTS和淫羊藿苷联合作用可以通过上调YAP活性来促进ASCs的成骨分化.
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需肌醇酶-1-c-Jun氨基末端激酶通路在周期性应力介导的成肌细胞凋亡中的作用
目的 观察在周期性应力介导成肌细胞凋亡中内质网应激需肌醇酶-1(IRE-1)-c-jun氨基端激酶(JNK)信号通路的作用.方法 以大鼠L6成肌细胞为实验对象,构建体外培养-力学刺激模型.应用应力加载装置分别加1、2、6、12、24 h的周期性张应力(拉伸变形率为15％,频率为10次循环/分),对照组不加力(0 h).Hochest 33258染色、膜联蛋白V(Annexin V)-异硫氰酸荧光素(FITC)/碘化丙锭(PI)流式细胞术分别检测凋亡细胞的数目及凋亡率;反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测内质网应激相关因子C/EBP同源蛋白(CHOP)、凋亡信号调节激酶-1(ASK-1)、肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)和JNK mRNA的表达变化;加入IRE-1特异性抑制剂STF-083010,检测ASK-1、TRAF2和JNK mRNA的表达变化.结果 随应力加载时间的延长,凋亡细胞的数目、凋亡率呈一致上升趋势,且在24h达峰值[(14.34±0.77)个];CHOP、ASK-1、TRAF2mRNA表达量随着应力加载时间的延长逐渐上升,并在24 h达高值,分别为4.19±1.76、3.46±0.84、3.78±1.38(P ＜0.05),JNK mRNA的表达量在0～2h逐渐上升后逐渐下降,随后又逐渐上升在24 h达高值(3.04±0.79,P＜0.05);加入大鼠IRE-1特异性抑制剂STF-083010后,TRAF2、ASK-1表达量均明显减少(P＜0.05).结论 周期性张应力可诱导成肌细胞的凋亡,凋亡率随着应力加载时间的延长而升高.CHOP、TRAF2、ASK-1、JNK mRNA的表达量升高,提示内质网相关的凋亡途径参与了应力介导的成肌细胞的凋亡.加入IRE-1抑制剂后,TRAF2、ASK-1、JNK mRNA表达量均明显降低,提示IRE-1-JNK通路参与了应力介导的成肌细胞凋亡.
关键词： 需肌醇酶-1 C-Jun氨基端激酶 内质网应激 周期性张应力 脱噬作用 -
周期性张应力对牙周膜细胞内基质金属蛋白酶-8和13表达的影响
目的:观察周期性张应力作用下牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,HPDLC)中基质金属蛋白酶(MMPs)的表达变化.方法:通过建立体外应力加载系统,对培养在弹性膜六孔板的HPDLC施加0.1 Hz,硅胶膜形变率分别为6％、12％、18％的周期性张应力,分别在加载2、6、12h后利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western Blot技术检测HPDLC的MMP-8,MMP-13的表达变化.结果:HPDLC在加载周期性牵张力后,细胞生长方向顺应力方向而发生改变,MMP-8和MMP-13的表达明显增加.结论:周期性循环张力可诱导HPDLC中MMP-8、MMP-13表达增强,为MMP-8、MMP-13可能参与正畸力下牙周组织的改建提供了依据.
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p38在机械张应力诱导皮肤成纤维细胞运动中的作用
目的:观察p38在周期性张应力诱导皮肤成纤维细胞运动中的作用,探讨机械张应力诱导成纤维细胞运动的信号转导机制.方法:将成纤维细胞培养于预敷胶原蛋白基质的6孔柔性培养板,对柔性培养孔施加10次/min的负压(-135 mmHg).以倒置显微镜观察细胞旋转角度以及p38抑制剂SB203580处理后的细胞运动,免疫印迹观察细胞内p38磷酸化.结果:机械张应力刺激成纤维细胞4 h后,80%的细胞垂直于张应力方向旋转60°～90°.张应力刺激5 min后,细胞内p38磷酸化达到峰值,p38抑制剂SB203580部分抑制成纤维细胞运动.结论:机械张应力通过诱导p38磷酸化调控皮肤成纤维细胞运动.
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Rho信号通路在周期性张应力诱导人牙周膜细胞骨架重排中的作用
目的 探讨周期性张应力对人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,hPDLCs)骨架重排的影响及Rho信号通路在其中的作用.方法 应用FX-5000T细胞应变加载系统,对体外培养的hPDLCs施加周期性张应力,幅度为10％,频率为0.1Hz,加载时间为6h和24h.以未加载的细胞作为对照组.应用倒置显微镜观察细胞形态变化,细胞免疫荧光染色和共聚焦显微镜观察细胞骨架蛋白F-actin的变化,并应用Western blot检测Rho通路相关蛋白的表达变化.用Rock的特异性抑制剂Y-27632预处理细胞后,在0.1 Hz,10％幅度条件下,加载6h和24 h,检测细胞骨架蛋白F-actin的变化和Rho信号通路相关蛋白的表达变化.结果 与静态组相比,周期性张应力诱导hPDLCs细胞骨架重排差异有统计学意义,Rho信号通路Rock和p-cofilin蛋白表达增加(P＜0.05).Rock的特异性抑制剂Y-27632可以降低Rock(P ＜0.05)和p-cofilin蛋白表达和细胞骨架重排.结论 周期性张应力可促进体外培养的hPDLCs细胞骨架重排,Rho信号通路参与了此过程.
