核转录因子κB信号通路在应力调控成肌细胞分化中的作用

背景:NF-κB信号通路在细胞生长分化、炎症反应、肿瘤生长等过程中发挥重要的调节作用,也参与成肌细胞分化的调控。目的:分析NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化中的作用及其作用机制。方法:成功构建大鼠C2C12成肌细胞体外培养-力学刺激模型,采用多通道细胞牵张应力加载系统,以0.5Hz的加载频率和10%的细胞拉伸变形幅度对细胞进行拉伸培养2,6,12,24h。结果与结论:①C2C12成肌细胞在周期性机械拉伸力作用下,NF-κB信号通路被激活。当细胞受到应力刺激6h后,胞核NF-κBp65亚基蛋白表达水平开始增强,24h内NF-κBp65亚基蛋白表达水平达到峰值。加力12,24h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P<0.05)。②IκBα蛋白表达水平在加力6h后表达显著下降,24h内IκBα蛋白表达水平减弱达到最低。加力12,24h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P<0.05)。③周期性张应力促进C2C12成肌细胞分化过程中Myogenin的表达,加入NF-κB信号通路特异性抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸(20μmol/L)后再加力,Myogenin的表达明显降低。以上结果提示:①NF-κB信号通路可能参与应力介导的C2C12成肌细胞分化的调控过程。②当细胞受到应力刺激时,胞质IκBα发生磷酸化并降解。③NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化过程中发挥重要作用,但不是这一调控过程的惟一通路。     

成肌细胞体外培养-力学刺激模型与周期性张应力的影响

背景：内质网应激参与多种疾病的发生发展过程,如动脉粥样硬化、糖尿病、阿尔茨海默病,GRP78是内质网应激的标志蛋白,GRP78的表达水平反映内质网应激的程度。目的：研究周期性张应力对L6大鼠成肌细胞GRP78表达的影响,以明确周期性张应力与内质网应激的关系。方法：在成功构建L6大鼠成肌细胞体外培养力学刺激模型的基础上,采用RT-PCR和Western blot法分析周期性张应力对GRP78 mRNA和蛋白表达的影响。加力组分别给予 1,6,12,24 h的力学刺激,加载频率为10 cycles/min,拉伸变形幅度为15%。对照组与实验组在同时种板,不给予力刺激。结果与结论：GRP78 mRNA随着加力时间的延长呈一致上升趋势,与对照组相比,差异均有显著性意义(P < 0.05);GRP78蛋白在加力1 h后,蛋白表达量开始升高,加力6 h后蛋白表达量显著升高,到24 h达到峰值,与对照组相比,差异均有显著性意义(P < 0.05)。由以上结果得出,在一定时间范围内,周期性张应力可引起内质网应激,并且随着时间的延长逐渐增强;持续的应力刺激,可引起严重的内质网应激导致成肌细胞凋亡。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

p38丝裂素活化蛋白激酶信号通路在应力调控成肌细胞分化中的作用

目的研究在C2C12细胞成肌分化过程中应力对丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）信号通路中p38丝裂素活化蛋白激酶（p38MAPK）信号通路的影响。方法将6孔Bio Flex培养板上贴壁培养的C2C12细胞,以0.5 Hz的加载频率和10%的细胞拉伸变形幅度,分别进行拉伸培养2、6、12、24 h,应用Western blot免疫印迹检测总p38和磷酸化p-p38（Thr180/Tyr182）蛋白的表达情况。结果周期性机械拉伸在调控C2C12成肌细胞分化过程中,p38MAPK信号通路被激活。p38MAPK信号通路蛋白磷酸化水平在较高水平;而p38MAPK通路总蛋白表达维持在一基线水平,各组之间差异无统计学意义。加入p38MAPK信号通路特异性抑制剂SB203580后再加力,Myogenin的表达明显降低。结论p38MAPK信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化过程中发挥重要作用,但不是这一调控过程的唯一通路。     

周期性张应力下成肌细胞中半胱天冬氨酸蛋白酶9参与力学信号传导

背景：功能矫形使面颌部肌肉发生适应性改建,以纠正错颌畸形。成肌细胞是适应性改建的主要体现者,周期性牵张应力导致成肌细胞凋亡,而半胱天冬氨酸蛋白酶9是线粒体凋亡通路中的重要因子。 目的：明确半胱天冬氨酸蛋白酶9在不同时间周期性张应力作用下的表达变化。 方法：以大鼠L6成肌细胞为实验对象,在成功构建成肌细胞体外培养-力学刺激模型的基础上,通过多通道细胞牵张应力加载系统,分别对待测细胞持续施加1,6,12,24 h的周期性张应力,不加力组为对照组。倒置相差显微镜下观察成肌细胞的形态学改变和生长状况;运用RT-PCR和Western Blot技术检测周期性张应力作用下半胱天冬氨酸蛋白酶9的mRNA和蛋白含量变化。 结果与结论：倒置相差显微镜观察结果显示成肌细胞施加周期性张应力后贴壁生长情况良好,细胞无变性并且脱落率极低,说明成功构建了成肌细胞体外培养-力学刺激模型。RT-PCR和Western Blot检测结果显示,随着加力时间的延长,半胱天冬氨酸蛋白酶9 mRNA含量和活化型半胱天冬氨酸蛋白酶9的蛋白含量均显著增加,而半胱天冬氨酸蛋白酶9前体蛋白含量随着加力时间的延长均显著降低。可见半胱天冬氨酸蛋白酶9参与了周期性张应力作用下的力学信号传导。     

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

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。     

体外培养-力学刺激模型与周期性张应力的影响

背景：内质网应激参与多种疾病的发生发展过程,如动脉粥样硬化、糖尿病、阿尔茨海默病,GRP78是内质网应激的标志蛋白,GRP78的表达水平反映内质网应激的程度。目的：研究周期性张应力对 L6大鼠成肌细胞 GRP78表达的影响,以明确周期性张应力与内质网应激的关系。方法：在成功构建L6大鼠成肌细胞体外培养力学刺激模型的基础上,采用RT-PCR和Western blot法分析周期性张应力对GRP78 mRNA和蛋白表达的影响。加力组分别给予1,6,12,24 h的力学刺激,加载频率为10 cycles/min,拉伸变形幅度为15%。对照组与实验组在同时种板,不给予力刺激。结果与结论：GRP78 mRNA随着加力时间的延长呈一致上升趋势,与对照组相比,差异均有显著性意义（P＜0.05）;GRP78蛋白在加力1 h后,蛋白表达量开始升高,加力6 h后蛋白表达量显著升高,到24 h达到峰值,与对照组相比,差异均有显著性意义（P＜0.05）。由以上结果得出,在一定时间范围内,周期性张应力可引起内质网应激,并且随着时间的延长逐渐增强;持续的应力刺激,可引起严重的内质网应激导致成肌细胞凋亡。     

功能矫形状态下的翼外肌适应性重建

面颌部肌肉组织在牙颌面畸形的发生、发展、矫治和疗效维持中起着重要的作用，其结构和功能可以随外界刺激的改变而发生适应性重建，这也是正畸医生能通过矫形力调控其重建的基础。其中，翼外肌是面颌部重要的咬肌之一，在功能矫形治疗中对维持颞颌关节的关节盘和髁突稳定的功能位置关系起重要作用。在此过程中，成肌细胞是应力刺激的感受器和应力刺激翼外肌重建的效应器。深入研究成肌细胞的力学信号转导机制对于阐明功能矫形过程中翼外肌重建的机制十分必要，本文就功能矫形状态下翼外肌细胞适应性重建的功能矫形的原理、翼外肌与功能矫形和成肌细胞与功能矫形研究进展作一综述。     

核转录因子κB信号通路在应力调控成肌细胞分化中的作用

背景：NF-κB信号通路在细胞生长分化、炎症反应、肿瘤生长等过程中发挥重要的调节作用,也参与成肌细胞分化的调控。 目的：分析NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化中的作用及其作用机制。 方法：成功构建大鼠C2C12成肌细胞体外培养-力学刺激模型,采用多通道细胞牵张应力加载系统,以0.5 Hz的加载频率和10%的细胞拉伸变形幅度对细胞进行拉伸培养2,6,12,24 h。 结果与结论：①C2C12成肌细胞在周期性机械拉伸力作用下,NF-κB信号通路被激活。当细胞受到应力刺激6 h后,胞核NF-κB p65亚基蛋白表达水平开始增强,24 h内NF-κB p65亚基蛋白表达水平达到峰值。加力12,24 h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P < 0.05)。②IκBα蛋白表达水平在加力6 h后表达显著下降,24 h内IκBα蛋白表达水平减弱达到最低。加力12,24 h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P < 0.05)。③周期性张应力促进C2C12成肌细胞分化过程中Myogenin的表达,加入NF-κB信号通路特异性抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸 (20 μmol/L) 后再加力,Myogenin的表达明显降低。以上结果提示：①NF-κB信号通路可能参与应力介导的C2C12成肌细胞分化的调控过程。②当细胞受到应力刺激时,胞质IκBα发生磷酸化并降解。③NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化过程中发挥重要作用,但不是这一调控过程的惟一通路。