低强度脉冲超声通过PIEZO1/PI3K/AKT/mTOR信号通路促进成骨细胞增殖的研究

作者：林乔; 周钢; 黎靖毅; 杨松; 黄志鹏; 毛汉儒; 林坚平^*

来源：中国骨质疏松杂志, 2021, 27(12): 1800-1826.

• 低强度脉冲超声
• 机械敏感离子通道
• 成骨细胞
• 增殖

目的探索低强度脉冲超声(low-intensity pulsed ultrasound, LIPUS)的促成骨机制,为治疗骨质疏松寻找潜在有价值的分子靶点。方法将成骨细胞分为LIPUS组和对照组,分别给予LIPUS 1、6、12、18、24、36 h照射后,使用CCK-8检测两组细胞的增殖活力,并使用Western blot检测两组PIEZO1蛋白的表达水平。将成骨细胞分为对照组、LIPUS组、LIPUS+GsMTx4组和GsMTx4组,给予干预措施后,使用Western blot检测各组p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-mTOR、mTOR和Cyclin D1的表达水平。结果 CCK-8结果提示,LIPUS可显著促进MC3T3-E1成骨细胞的增殖活力;LIPUS组的PIEZO1和Cyclin D1的表达水平显著高于对照组(P<0.001),表明LIPUS可能是通过上调PIEZO1的表达进而促进MC3T3-E1成骨细胞的增殖;在机制研究中发现,LIPUS组p-PI3K、p-AKT、p-mTOR和Cyclin D1的表达水平显著高于对照组(P<0.001),GsMTx4组的显著低于对照组(P<0.001),LIPUS+GsMTx4组的显著低于LIPUS组(P<0.001)。结论 LIPUS可通过促进PIEZO1的表达进而活化PI3K/AKT/mTOR信号通路促进MC3T3-E1成骨细胞的增殖。

• 单位
  海南省人民医院