【摘 要】
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目的:成骨细胞的生长代谢受到机械应力的调控。生理流体剪切力（fluid shear stress,FSS）对成骨细胞增殖具有促进作用,但其内在机制仍不完全清楚。p21是一种与细胞增殖密切相关的蛋白。本研究旨在探讨FSS对成骨细胞p21表达的影响,明确p21是否参与FSS诱导的成骨细胞增殖过程,并探究FSS对p21的潜在调控机制,以期为骨质疏松症等骨代谢疾病的治疗提供新的靶点。方法:使用FSS加载装
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目的:成骨细胞的生长代谢受到机械应力的调控。生理流体剪切力（fluid shear stress,FSS）对成骨细胞增殖具有促进作用,但其内在机制仍不完全清楚。p21是一种与细胞增殖密切相关的蛋白。本研究旨在探讨FSS对成骨细胞p21表达的影响,明确p21是否参与FSS诱导的成骨细胞增殖过程,并探究FSS对p21的潜在调控机制,以期为骨质疏松症等骨代谢疾病的治疗提供新的靶点。方法:使用FSS加载装置对MC3T3-E1成骨细胞进行干预。采用CCK-8、Ed U染色检测加载FSS和p21表达变化对细胞增殖的影响。Western Blot检测不同干预条件下,p21、cyclin D1、CDK4、ERK5、p-ERK5的表达变化。转染相应si RNA下调p21和ERK5的表达,转染pc DNA p21上调p21表达,并用Western Blot和q RT-PCR分别检测细胞p21和ERK5的蛋白和m RNA的表达情况。采用Western Blot和免疫荧光,检测下调ERK5后,FSS对成骨细胞p21表达的影响。结果:对MC3T3-E1成骨细胞加载12 dyne/cm~2的FSS后,p21表达显著下调,并且在加载45 min后p21表达水平最低。CCK-8和Ed U染色结果表明,加载12 dyne/cm~2、45 min的FSS后,细胞增殖显著增强,而且增殖相关蛋白cyclin D1、CDK4的表达增加。利用si RNA下调p21表达后,成骨细胞增殖也明显增加,与FSS作用效果相似。而用pc DNA上调成骨细胞p21表达后,加载FSS不再对细胞增殖具有促进作用。另外,FSS增加了成骨细胞ERK5的磷酸化水平,激活了ERK5信号通路。用si RNA阻断ERK5信号通路后,FSS对p21表达的下调作用被逆转。结论:（1）12 dyne/cm~2 FSS能够下调成骨细胞p21表达,且作用45 min时,下调最为明显。（2）加载12 dyne/cm~2、45 min的FSS能够促进成骨细胞增殖。（3）p21下调能够促进成骨细胞增殖。（4）p21参与了FSS诱导的成骨细胞增殖。（5）FSS诱导的p21的表达下调受ERK5信号的通路调控。
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