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小白菊内酯通过抑制Piezo1表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响及其机制
被引量：
1
1
作者
马旋
杨开祥
+1 位作者
邓海
黄玉成
《吉林大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1621-1631,共11页
目的:探讨小白菊内酯(PTL)通过调控机械敏感性离子通道蛋白1(Piezo1)表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响,并阐明其相关作用机制。方法:按照拉伸性变量将软骨细胞分为0%、5%、10%、15%和20%拉伸组。另取软骨细胞,分为对照组、20...
目的:探讨小白菊内酯(PTL)通过调控机械敏感性离子通道蛋白1(Piezo1)表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响,并阐明其相关作用机制。方法:按照拉伸性变量将软骨细胞分为0%、5%、10%、15%和20%拉伸组。另取软骨细胞,分为对照组、20%拉伸组、20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组。使用Piezo1短发夹RNA(shRNA)干扰慢病毒(sh-Piezo1)或shRNA-NC慢病毒感染软骨细胞,将软骨细胞分为sh-Piezo1组和sh-NC组,另设置空白对照组。另将软骨细胞分为20%拉伸组、20%拉伸+PTL组、20%拉伸+sh-Piezo1组和20%拉伸+sh-Piezo1+PTL组。Hoechst 33258荧光染色观察各组细胞核形态表现,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,分光光度法检测各组细胞中含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3活性,CCK-8法检测各组细胞增殖率,Fluo-4/AM荧光探针法检测各组细胞中钙离子(Ca2+)水平,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中Piezo1 mRNA表达水平,Western blotting法检测各组细胞中Piezo1蛋白表达水平。结果:Hoechst 33258荧光染色观察,随着拉伸量逐渐增加,0%、5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞细胞核呈碎块状致密浓染的软骨细胞数量逐渐增加。流式细胞术检测,与0%拉伸组比较,5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞凋亡率均明显升高(P<0.01);与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中细胞凋亡率明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞细胞凋亡率均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞凋亡率均明显降低(P<0.05)。分光光度法检测,与0%拉伸组表示,5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞中Caspase-3活性均明显升高(P<0.01);与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Caspase-3活性明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞中Caspase-3活性均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞中Caspase-3活性均明显降低(P<0.05)。CCK-8法检测,与0μmol·L^(-1)PTL组比较,40.00、80.00和160.00μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞增殖率均明显降低(P<0.05),提示20.00μmol·L^(-1)PTL为最高无毒性作用浓度。Fluo-4/AM荧光探针法检测,与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Ca2+水平明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞中Ca2+水平均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞中Ca2+水平均明显降低(P<0.05)。RT-qPCR法检测,与空白对照组和sh-NC组比较,sh-Piezo1组软骨细胞中Piezo1 mRNA表达水平明显降低(P<0.05)。Western blotting法检测,与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平均明显降低(P<0.05);与空白对照组和sh-NC组比较,sh-Piezo1组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:PTL可抑制高强度周期性机械牵张应力诱导的软骨细胞凋亡,其作用机制可能与抑制Piezo1介导Ca2+内流引起的细胞凋亡有关。
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关键词
小白菊内酯
机械敏感离子通道蛋白1
机械牵张应力
软骨细胞
细胞凋亡
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职称材料
题名
小白菊内酯通过抑制Piezo1表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响及其机制
被引量：
1
1
作者
马旋
杨开祥
邓海
黄玉成
机构
湖北省武汉市第四医院创伤骨科
湖北省
武汉市
第四
医院
关节外科
出处
《吉林大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1621-1631,共11页
基金
湖北省卫健委青年人才项目(WJ2021Q002)。
文摘
目的:探讨小白菊内酯(PTL)通过调控机械敏感性离子通道蛋白1(Piezo1)表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响,并阐明其相关作用机制。方法:按照拉伸性变量将软骨细胞分为0%、5%、10%、15%和20%拉伸组。另取软骨细胞,分为对照组、20%拉伸组、20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组。使用Piezo1短发夹RNA(shRNA)干扰慢病毒(sh-Piezo1)或shRNA-NC慢病毒感染软骨细胞,将软骨细胞分为sh-Piezo1组和sh-NC组,另设置空白对照组。另将软骨细胞分为20%拉伸组、20%拉伸+PTL组、20%拉伸+sh-Piezo1组和20%拉伸+sh-Piezo1+PTL组。Hoechst 33258荧光染色观察各组细胞核形态表现,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,分光光度法检测各组细胞中含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3活性,CCK-8法检测各组细胞增殖率,Fluo-4/AM荧光探针法检测各组细胞中钙离子(Ca2+)水平,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中Piezo1 mRNA表达水平,Western blotting法检测各组细胞中Piezo1蛋白表达水平。结果:Hoechst 33258荧光染色观察,随着拉伸量逐渐增加,0%、5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞细胞核呈碎块状致密浓染的软骨细胞数量逐渐增加。流式细胞术检测,与0%拉伸组比较,5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞凋亡率均明显升高(P<0.01);与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中细胞凋亡率明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞细胞凋亡率均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞凋亡率均明显降低(P<0.05)。分光光度法检测,与0%拉伸组表示,5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞中Caspase-3活性均明显升高(P<0.01);与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Caspase-3活性明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞中Caspase-3活性均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞中Caspase-3活性均明显降低(P<0.05)。CCK-8法检测,与0μmol·L^(-1)PTL组比较,40.00、80.00和160.00μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞增殖率均明显降低(P<0.05),提示20.00μmol·L^(-1)PTL为最高无毒性作用浓度。Fluo-4/AM荧光探针法检测,与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Ca2+水平明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞中Ca2+水平均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞中Ca2+水平均明显降低(P<0.05)。RT-qPCR法检测,与空白对照组和sh-NC组比较,sh-Piezo1组软骨细胞中Piezo1 mRNA表达水平明显降低(P<0.05)。Western blotting法检测,与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5μmol·L^(-1)PTL组、20%拉伸+10μmol·L^(-1)PTL组和20%拉伸+20μmol·L^(-1)PTL组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平均明显降低(P<0.05);与空白对照组和sh-NC组比较,sh-Piezo1组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:PTL可抑制高强度周期性机械牵张应力诱导的软骨细胞凋亡,其作用机制可能与抑制Piezo1介导Ca2+内流引起的细胞凋亡有关。
关键词
小白菊内酯
机械敏感离子通道蛋白1
机械牵张应力
软骨细胞
细胞凋亡
Keywords
Parthenolide
Piezo type mechanosensitive ion channel component 1
Mechanical stretch stress
Chondrocytes
Apoptosis
分类号
R681.3 [医药卫生—骨科学]
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作者
出处
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被引量
操作
1
小白菊内酯通过抑制Piezo1表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响及其机制
马旋
杨开祥
邓海
黄玉成
《吉林大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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