周期性机械应力诱导的自噬抑制caspase通路依赖的成肌细胞凋亡

作者：田一弘; 刘美希; 张强; 夏晨蕾; 阎潇^*; 袁晓^*

来源：上海口腔医学, 2020, 29(03): 231-236.

DOI：10.19439/j.sjos.2020.03.002

• 凋亡
• 自噬
• Caspase
• 机械应力
• 成肌细胞

目的:观察大鼠成肌细胞(L6 myoblast,L6)在周期性机械应力作用下细胞凋亡与自噬的水平变化,探讨机械应力诱导的细胞自噬对凋亡的作用。方法:构建大鼠成肌细胞力学刺激模型,加载参数为细胞拉伸形变率15%,加力周期包括3 s拉伸及3 s舒张,加力时间为6、12、24 h,以不加力0 h组为对照组。通过Hoechst染色及AnnexinV-FITC/PI染色观察各组细胞凋亡情况;通过MDC染色及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)评价各组细胞自噬变化;应用Western免疫印迹检测各组凋亡相关蛋白caspase-3、caspase-9、Bcl-2、Bax及自噬相关蛋白LC3Ⅱ、LC3Ⅰ、P62表达变化。加入自噬抑制剂3-MA后重复实验,检测各组细胞凋亡情况。采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析。结果:Hoechst染色及AnnexinV-FITC/PI流式结果表明,大鼠成肌细胞在周期性应力诱导下发生凋亡,24 h时达到凋亡最大值。Western免疫印迹结果显示,凋亡相关蛋白表达水平随加力时间延长而逐渐升高, caspase抑制剂z-VAD-fmk有效抑制应力诱导的细胞凋亡。MDC染色及TEM扫描电镜显示,大鼠成肌细胞在周期性应力诱导下发生自噬,24 h细胞自噬达到最大值。Western免疫印迹结果显示,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ随加力时间延长而升高,P62的表达随着加力时间延长而降低。加入自噬抑制剂3-MA后重复试验,发现应力诱导的成肌细胞凋亡被明显抑制。结论:周期性机械应力诱导大鼠成肌细胞发生自噬与caspase通路依赖的细胞凋亡,细胞自噬作为一种代偿机制,保护性地抑制应力诱导的细胞凋亡。

• 单位
  青岛大学附属医院; 青岛大学; 青岛市市立医院