机械加载上调Piezo1促进废用性骨质疏松小鼠的血管生成

目的:探究机械加载通过调控Piezo1对废用性骨质疏松(DOP)小鼠血管形成的影响.方法:63只SPF级雌性C57BL/6小鼠按照随机数字表法分成假手术组(Sham组,n=21)、废用性骨质疏松组(DOP组,n=21)和废用性骨质疏松机械加载组(DOPL组,n=21).通过鼠尾悬吊方式建立DOP小鼠模型,并使用本课题组自行研制的机械加载装置对小鼠进行为期 2 周的力学刺激治疗(条件为1 N,5 Hz,6 min/d).墨汁灌注和细胞免疫荧光实验观察骨血管生成情况,免疫组织化学染色和Western印迹方法检测DOP小鼠骨组织内Piezo1表达情况.通过沉默细胞内Piezo1来验证其对H血管生成的影响.结果:与Sham组相比,DOP组骨量减少(t=9.553,P<0.001),而DOPL组骨量增加(t=-9.365,P<0.001).同Sham组相比,DOP组骨组织内血管下降(t= 9.764,P<0.001);而与DOP组相比,DOPL组骨组织内血管增加(t=10.001、9.764,均P<0.001),CD31 和Emcn的表达升高(t= 4.453、9.223,均P<0.01).免疫组化显示,与DOP组相比,DOPL组Piezo1 表达升高(t=6.557,P<0.01);Western印迹分析结果表明,与DOP组相比,DOPL组Piezo1表达增加(t=4.803,P<0.01).沉默Piezo1降低了机械加载对H血管相关因子CD31和Emcn表达的促进作用.结论:机械加载可以通过促进Piezo1表达促进血管生成,抑制废用性骨质疏松小鼠骨量丢失.