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空间微重力效应下人体几乎所有生理系统都会受到不同程度的影响,其中骨质丢失是宇航员遇到的严重问题之一。一般认为该效应由骨形成减少及过度骨吸收导致。骨髓间充质干细胞(Bone mesenchymal stem cells,BMSCs)是一类主要存在于骨髓腔内的成体干细胞,具有多向分化能力,是成骨细胞的主要来源细胞之一。许多研究证实微重力效应会阻碍BMSCs成骨分化,但促进其成脂分化。鉴于微重力效应下BMSCs成骨分化受阻部分导致了骨形成减少,且该现象的机理仍不明晰,因此深入探究微重力效应下BMSCs成骨分化行为及其相关的分子机理,将对解释微重力效应下骨质丢失提供理论依据,对预防及干预空间环境下的骨质丢失提供新思路。TAZ(Transcriptional coactivator with PDZ-binding motif)是Hippo信号的核心因子之一。作为转录共激活因子,可与成骨分化关键转录因子Runx2(Runt-related transcription factor 2)结合,促进下游靶基因的转录。此外TAZ被鉴定为力学信号响应分子,细胞外力学信号及细胞内骨架张力都对TAZ的激活有显著影响。因此,本实验首先利用全骨髓贴壁法从SD大鼠后肢股骨分离BMSCs;通过地基旋转培养器模拟微重力效应(Simulated microgravity,SMG)并考察了SMG对BMSCs成骨分化的影响;进一步检测了SMG对转录共激活因子TAZ激活的影响,并观察了F-actin在SMG下的重构特点;通过细胞松弛素B(Cyt B)及Jasplakinolide(Jasp)重构F-actin并研究F-actin的解聚及聚合对BMSCs成骨分化及TAZ激活的影响;最后探究SMG效应下Jasp及溶血磷脂酸(LPA)对TAZ激活及BMSCs成骨分化的干预效果。结果显示,细胞表面标志物鉴定结果证实分离得到的细胞为BMSCs;SMG显著抑制BMSCs成骨分化相关标志物的表达,并抑制TAZ的表达及其核内定位;F-actin在SMG效应下出现了明显解聚现象;Cyt B及Jasp处理实验证实解聚F-actin会显著抑制TAZ核内定位和BMSCs成骨分化,且该效应不通过TAZ上游激酶LATS介导;Jasp及LPA都可通过F-actin-TAZ维持SMG效应下BMSCs成骨分化。据此本实验证实了SMG对BMSCs成骨分化的抑制作用,并证实了SMG效应通过F-actin解聚阻碍TAZ激活从而抑制BMSCs成骨分化的机理,更重要的是,发现Jasp及LPA可通过F-actin-TAZ有效维持SMG下BMSCs成骨分化。本研究工作揭示了Hippo-TAZ在SMG效应下BMSCs成骨分化中的作用,阐明了F-actin通过TAZ调控BMSCs成骨分化的机理,并提出了针对骨质丢失可能的干预靶点,为微重力相关疾病的预防和治疗提供了理论参考