过度机械拉伸应力通过Piezo1介导肌腱细胞凋亡的作用及机制研究

作者：陈墨龙; 陈万; 唐康来^*

来源：陆军军医大学学报, 2023, 45(10): 1040-1049.

DOI：10.16016/j.2097-0927.202302064

• Piezo1
• 肌腱细胞
• 细胞凋亡
• 机械拉伸应力

目的 探索机械敏感离子通道蛋白Piezo1在过度机械拉伸应力诱导肌腱细胞凋亡中的作用机制。方法 分离并培养8周龄雄性C57小鼠(n=20,体质量22～26 g)的肌腱细胞，采用Flexcell系统建立机械拉伸诱导肌腱细胞凋亡的细胞模型。将肌腱细胞分为对照组、20%拉伸组、20%拉伸+Yoda1组、20%拉伸+GsMTx4组、20%拉伸+Piezo1敲低慢病毒(Lv-Piezo1)组及20%拉伸+对照慢病毒(Lv-Ctrl)组，采用线粒体膜电位、流式细胞仪、Western blot和钙离子荧光探针检测Piezo1在肌腱细胞凋亡中的作用。将肌腱细胞分为20%拉伸组、20%拉伸+siRNA介导Calpain2敲低(si-Calpain2)组、20%拉伸+对照siRNA(si-Ctrl)组，Western blot检测Piezo1下游信号Calpain2/BAX/Caspase3轴的激活情况。结果 过度机械拉伸应力作用下，20%拉伸组细胞凋亡水平显著高于对照组(P<0.05),Yoda1进一步促进了机械拉伸应力诱导的肌腱细胞凋亡(P<0.05),而GsMTx4和Lv-Piezo1表现出相反的作用(P<0.05)。过度机械拉伸应力作用下，肌腱细胞Calpain2、BAX和cleaved-Caspase3的表达增强(P<0.05)。20%拉伸+si-Calpain2组BAX和cleaved-Caspase3的表达水平低于20%拉伸组、20%拉伸+对照siRNA组(P<0.05),敲低Calpain2可抑制BAX和cleaved-Caspase3的表达(P<0.05),减轻肌腱细胞凋亡(P<0.05)。结论 过度机械牵拉应力通过激活Piezo1和下游Calpain2/BAX/Caspase3通路诱导肌腱细胞凋亡，Piezo1有望成为肌腱病的潜在治疗靶点。

• 单位
  中国人民解放军陆军军医大学; 第三军医大学