流体剪切力促进大鼠髁突软骨细胞凋亡的实验研究

目的:观察流体剪切力(fluid flow shear stress,FFSS)刺激下大鼠原代髁突软骨细胞发生凋亡的特点.方法:采用16 dyn/cm2的FFSS刺激原代髁突软骨细胞0.5、1、2及4 h,用钙显色试剂盒检测细胞内钙离子(Ca2+)的变化;钙蛋白酶(Calpain)活性检测试剂盒检测Calpain的活性变化;荧光染色观察细胞骨架的变化;蛋白质印迹法(Western blot)检测踝蛋白1(Talin 1)、整合素β1(Integrinβ1)、促凋亡调节蛋白Bim、B细胞淋巴瘤-2蛋白(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、活化形式的胱天蛋白酶-3(Cleaved-Caspase-3)等凋亡相关分子的表达水平变化.结果:FFSS刺激原代软骨细胞不同时长后,细胞内Ca2+浓度均显著上升,在1 h时达到峰值,并一直维持在较高的水平;Calpain的活性早期明显升高,于1 h达到峰值,但4 h时又降至0 h组水平;肌动蛋白(F-actin)及其相关的Talin和Integrinβ1蛋白表达水平随加力时间的延长而降低;凋亡相关的Bim和Bcl-2蛋白表达水平分别呈现升高和降低的趋势;凋亡执行分子Cleaved-Caspase-3表达水平也逐渐升高(以上均P<0.05).结论:FFSS刺激可升高细胞内Ca2+水平,激活Calpain,增加Talin蛋白的水解,最终导致软骨细胞凋亡.