细胞骨架蛋白MACF1与骨组织细胞力学感知

目的微管微丝交联因子1(microtubule actin cross-linking factor 1,MACF1)对不同力学刺激敏感,本研究旨在探索MACF1在骨组织细胞力学信号感知中的作用及机制。方法以随机回转为模拟失重条件,从分子细胞及整体动物水平研究MACF1在骨组织细胞力学信号转导中的作用及机制。结果(1)模拟失重条件下,成骨细胞中MACF1表达下调,并通过调节Wnt/β-catenin以及BMP信号通路,抑制骨形成;同时破骨前体细胞中MACF1表达上调,并通过调节Rho A/ROCK1通路调控破骨细胞的迁移和细胞分化,而促进骨吸收;(2)MACF1通过结合多种成骨细胞分化的负调控分子,使这些负调控分子无法入核而促进成骨分化相关基因的表达;(3)MACF1相关的非编码RNA(mi R-138-5p、lnc PMIF)的抑制剂可缓解失重性骨质流失;(4)MACF1通过调节微丝骨架重排及ERK信号通路,而改变细胞力学性能并参与模拟失重条件下成骨细胞分化抑制过程;并且MACF1在失重条件下发生液液相分离(liquid-liquid phase separation,LLPS)响应模拟失重条件并影响了微管骨架动力学。结论MACF1在不同的骨组织细胞中对力学刺激均敏感,并通过调控多条信号通路以及细胞骨架动力学,而参与骨组织细胞力学信转导。