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作者：董紫薇;齐慧川;马俊;薛晴;聂瑾涵;于航;胡敏;
单位：吉林大学口腔医院正畸科;吉林省牙发育及颌骨重塑与再生重点实验室;
摘要：目的：探讨生理性拉应力对软骨细胞分化的调控作用，并阐明其相关信号通路机制。方法：体外培养软骨ATDC5细胞，应用四点弯曲细胞力学加载仪对其施加生理性拉应力，首先分为对照组和拉应力组（2 000μstrain/2 h组），另分为不同力值（1 000、2 000和3 000μstrain）加力时间为2 h和力值为2 000μstrain不同加力时间（1、2和4 h）组，同时设未加力的细胞为对照组，采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组细胞中Ⅱ型胶原（Col-Ⅱ）、Ⅹ型胶原（Col-Ⅹ）、聚集蛋白聚糖（Aggrecan）、性别决定区Y框蛋白9 (SOX9)、血管内皮生长因子（VEGF）、增殖细胞核抗原（PCNA）、Nel样1型分子（Nell-1）、Runt相关转录因子2 (Runx2)、印度刺猬因子（Ihh）、补缀同源物1 (Ptch-1)、GLI家族锌指蛋白1 (Gli-1)和刺猬因子相互作用蛋白1 (Hhip-1) mRNA表达水平，采用Western blotting法检测各组细胞中Nell-1、Runx2和Ihh蛋白表达水平。ATDC5细胞分为对照组、环巴胺组、拉应力组和环巴胺+拉应力组，采用RT-qPCR法检测各组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平，采用Western blotting法检测各组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平。结果：与对照组比较，2 000μstrain/2 h组细胞中Col-Ⅱ、 Col-Ⅹ、 Aggrecan、 SOX9、VEGF和PCNA mRNA表达水平均明显升高（P<0.01）。在对细胞施加2 000μstrain不同加力时间（1、2和4 h）或不同力值（1 000、2 000和3 000μstrain） 2 h的拉应力后，与对照组比较，随时间的延长或力值的增加其他各组细胞中Runx2 mRNA表达水平逐渐升高（P<0.01）,Nell-1、Ihh、 Ptch-1、 Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平逐渐升高（P<0.01），且在2 000μstrain/2 h时达到最高，随后出现回落但仍明显高于对照组（P<0.01）。Western blotting检测，各组细胞中Nell-1、Runx2和Ihh蛋白表达水平与mRNA表达水平变化趋势一致。环巴胺预处理后，与对照组比较，环巴胺组细胞中Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平均明显降低（P<0.01），拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显升高（P<0.01）；与环巴胺组比较，环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显升高（P<0.01）；与拉应力组比较，环巴胺+拉应力组细胞中Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显降低（P<0.01）。与对照组比较，环巴胺组细胞中Ihh蛋白表达水平明显降低（P<0.01）,Nell-1蛋白表达水平差异无统计学意义（P>0.05），拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平明显升高（P<0.01）；与环巴胺组比较，拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平明显升高（P<0.01）；与拉应力组比较，环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：在生理性拉应力刺激下，Nell-1可在上游激活Ihh信号通路，进而调控ATDC5软骨细胞的分化。
关键词：生理性拉应力;;软骨细胞;;Nel样1型分子;;印度刺猬因子信号通路;;Runt相关转录因子2
基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（82100956）;; 吉林省科技厅自然科学基金项目（YDZJ202301ZYTS432）;; 吉林省财政厅医疗卫生人才项目（jcsz2020304-22）
