摘要：软骨细胞转导机械力信号的力转导过程在关节软骨生长、发育和骨性关节炎(OA)过程中发挥着重要作用。在关节软骨中,细胞外基质代谢活动调控着软骨细胞的基质力学微环境。因此,理解软骨细胞感受基质力学微环境的力转导机制能够通过精准靶向机械力感受器有效建立OA治疗策略。近十几年,大量研究证实力敏感离子通道TRPV4和piezos在关节软骨细胞中大量表达,而且介导机械力相关的软骨重塑和损伤响应。本文综述了软骨细胞感受基质力学微环境过程中TRPV4和piezos介导的力感受和力响应方面的相关研究,同时也介绍了TRPV4和piezos介导炎症信号调控骨性关节炎方面的进展。本文为理解关节软骨发病机制和寻求可能药物靶点,以及设计细胞诱导性生物材料提供了新思路。

摘要：目的脑出血急性期内,血肿体积增加且周围产生一定体积水肿,两者共同形成占位效应,而占位效应主要导致周围脑组织受到梯度静水压的作用。前期研究表明,占位效应引起的静水压对神经细胞和组织具有一定影响。Piezo作为机械敏感通道蛋白,在机械传导过程中发挥着必不可少的作用。因此,进一步探讨Piezo蛋白是否在静水压导致的力学效应中具有一定的作用。方法本文设计了体外静水压加载装置,通过压缩气体(95%空气和55%CO2)加压。检测不同静水压作用下,原代神经元细胞Piezo基因及蛋白表达;同时检测共孵育Piezo抑制剂GsMTx-4和钙离子通道抑制剂盐酸尼卡地平(NCD)时,其表达情况。使用Hoechst 33342-PI及CCK-8检测细胞凋亡和坏死。通过Fluo-3检测钙离子内流,通过免疫荧光检测凋亡蛋白(Cleaved Caspase-3)及轴突蛋白(MAP-2)的表达。结果随着静水压的升高(0、20和40 kPa),Piezo-2基因及蛋白表达增加;而Gs MTx-4及NCD显著降低其表达。静水压作用下,细胞活性降低;而GsMTx-4和NCD可以显著地升高细胞活性。二者作为钙离子通道抑制剂,均减少静水压导致的钙离子内流,抑制钙离子通道的作用。通过MAP-2的免疫荧光染色发现,静水压显著减少突触数量及长度,而GsMTx-4和NCD可以维持其正常形态;同时,Cleaved Cas-3表明,二者可以降低静水压导致的细胞凋亡。结论脑出血后静水压的升高导致神经细胞受到损伤,而其通过力学通道蛋白Piezo发挥力学效应。而GsMTx-4及NCD可抑制静水压作用下Piezo-2基因及蛋白表达,以降低静水压导致的神经损伤。因此,有效地抑制Piezo-2表达可拮抗其参与的静水压导致的力学损伤,为脑出血后神经损伤的干预提供新策略。