动态压应力对大鼠干骺端软骨干细胞PTHrP mRNA表达的影响

目的研究动态压应力对大鼠干骺端软骨干细胞甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrP)mRNA表达的影响,进一步探索纤维形肌动蛋白(F-actin)是否参与该力学信号转导过程。方法免疫磁珠法分离培养大鼠干骺端软骨干细胞。第3代大鼠干骺端软骨干细胞按照动态压应力强度的大小随机分为4组:0%、3%、6%、12%形变组,使用自行制备的动态压应力培养装置对各组细胞施加不同强度的压应力刺激24h,流式细胞术检测各组细胞周期分布及凋亡率,实时定量PCR检测各组细胞PTHrP mRNA表达水平。进一步,第3代大鼠干骺端软骨干细胞按照是否施加压应力及细胞骨架松弛素D随机分为4组:对照组、单纯压应力组(6%形变)、压应力+细胞骨架松弛素D组、单纯细胞骨架松弛素D组,各组细胞施加干预24h后以鬼笔环肽染F-actin纤维,置于激光共聚焦显微镜下观察,以及实时定量PCR检测各组细胞PTHrP mRNA表达水平。结果流式细胞术结果显示:0%、3%、6%、12%形变组细胞G0/G1、G2/M及S期比例差异无统计学意义(P>0.05);3%、6%形变组凋亡率与0%形变组相比,差异无统计学意义(P>0.05),12%形变组凋亡率明显高于对照组(P<0.05)。激光共聚焦显微镜观察结果表明:单纯压应力组F-actin纤维排列较对照组整齐,相互平行,与受力方向趋于一致;压应力+细胞骨架松弛素D组及单纯细胞骨架松弛素D组细胞内F-actin纤维结构破坏,相互聚集缠绕成团块状。实时定量PCR结果显示:3%形变组细胞PTHrP mRNA表达水平与0%形变组差异无统计学意义(P>0.05),6%及12%形变组细胞PTHrP mRNA表达量明显高于0%形变组(P<0.05);单纯压应力组细胞PTHrP mRNA表达量明显高于对照组(P<0.05),单纯细胞骨架松弛素D组细胞PTHrP mRNA表达量与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),压应力+细胞骨架松弛素D组细胞PTHrP mRNA表达量高于对照组,但低于单纯压应力组(P<0.05)。结论适当强度的动态压应力可以上调大鼠干骺端软骨干细胞PTHrP mRNA表达,在该力学信号转导过程中有F-actin的参与。