骨桥蛋白对骨髓间充质干细胞核力学特性的影响及相关分子机制

目的研究骨桥蛋白（osteopontin,OPN）对骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs）核力学特性的影响及相关分子机制。方法采用Transwell法分析BMSCs迁移能力。利用原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）检测细胞核弹性模量,分析OPN作用下BMSCs细胞核硬度的变化。通过Western blot技术检测OPN作用对黏着斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）和胞外信号调节激酶1/2（extracellular signal-regulated kinase 1/2,ERK 1/2）的影响,并利用FAK或ERK1/2抑制剂考察FAK-ERK1/2信号通路在OPN影响BMSCs核力学特性中的作用。通过RT-PCR和Western blot技术检测OPN作用下核纤层蛋白Lamin A/C的表达变化。结果 OPN处理组细胞核弹性模量与对照组相比明显降低。OPN作用显著上调FAK、ERK1/2磷酸化水平,加入FAK或ERK1/2抑制剂在一定程度上回救OPN降低的细胞核弹性模量,并显著抑制BMSCs迁移。OPN处理BMSCs后Lamin A/C mRNA和蛋白水平的表达出现下调,但FAK或ERK1/2抑制剂能够抑制OPN诱导的Lamin A/C表达下调。结论 OPN可能通过FAK-ERK1/2信号通路下调BMSCs核骨架蛋白Lamin A/C表达,降低细胞核硬度,促进BMSCs迁移。该研究结果为深入认识OPN调控BMSCs迁移行为的机制及其临床应用提供了实验依据。