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此现象最明显,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。