ER-α-ERK5信號通路介導(dǎo)流體剪切力促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞增殖的研究.pdf

1、背景：隨著現(xiàn)代社會生活的改變，骨質(zhì)疏松癥、骨折延遲愈合和骨折不愈合的發(fā)病率逐年上升。機械應(yīng)力在骨的形成、骨的塑形及骨動態(tài)平衡的維持中都發(fā)揮著重要作用，但這過程離不開雌激素的協(xié)同作用及相關(guān)信號分子對力學(xué)信號的傳導(dǎo)。因此，研究和闡明機械應(yīng)力和雌激素對成骨細(xì)胞作用的具體機制對骨質(zhì)疏松癥、骨折延遲愈合和骨折不愈合的預(yù)防和治療有重要意義。流體剪切力是研究最多的一種機械應(yīng)力模式。本實驗室前期研究已表明，流體剪切力可以通過活化ERK5促進(jìn)成骨細(xì)胞的增

2、殖，但其具體分子機制知之甚少。
　　目的：在本實驗中對小鼠成骨MC3T3-E1細(xì)胞加載12dyne/cm2的流體剪切力，驗證流體剪切力通過活化ERK5促進(jìn)了成骨細(xì)胞的增殖，并探索下一步實驗中流體剪切力的加載時間；研究雌激素受體α（ER-α）在流體剪切力促進(jìn)細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶5（ERK5）活化中的作用；探索ER-α-ERK5信號通路在成骨細(xì)胞增殖中的具體分子機制。
　　方法：給予小鼠成骨MC3T3-E1細(xì)胞孵育特異性ER-α抑

3、制劑MPP（methyl-piperidino-pyrazole，1μmol/L），孵育高選擇性ERK5活性抑制劑XMD8-92（5μmol/L），和/或加載12dyn/cm2流體剪切力處理。采用MTT實驗檢測成骨細(xì)胞的增殖活性，采用蛋白免疫印記實驗檢測ER-α、ERK5、p-ERK5、Cyclin D1（細(xì)胞周期蛋白）和CDK4（細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶）蛋白的表達(dá)水平。
　　結(jié)果：生理強度（12dyn/cm2）的流體剪切力作用于

4、成骨MC3T3-E1細(xì)胞60min后能顯著促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，促進(jìn)Cyclin D1和CDK4的表達(dá)；同時ER-α和p-ERK5的表達(dá)顯著增加。成骨細(xì)胞孵育MPP抑制ER-α后，p-ERK5的表達(dá)顯著下降，Cyclin D1和CDK4表達(dá)也顯著降低。孵育XMD8-92抑制ERK5活性后，流體剪切力促進(jìn)的成骨細(xì)胞中Cyclin D1和CDK4表達(dá)水平顯著下降。
　　結(jié)論：ER-α介導(dǎo)流體剪切力對小鼠成骨MC3T3-E1細(xì)胞ERK5的活