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周期性机械应力诱导的自噬抑制caspase通路依赖的成肌细胞凋亡
田一弘, 刘美希, 张强, 夏晨蕾, 阎潇, 袁晓
2020 (3):
231-236.
doi: 10.19439/j.sjos.2020.03.002
摘要
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目的 观察大鼠成肌细胞(L6 myoblast,L6)在周期性机械应力作用下细胞凋亡与自噬的水平变化,探讨机械应力诱导的细胞自噬对凋亡的作用。方法 构建大鼠成肌细胞力学刺激模型,加载参数为细胞拉伸形变率15%,加力周期包括 3 s 拉伸及 3 s 舒张,加力时间为 6、12、24 h,以不加力0 h组为对照组。通过Hoechst染色及AnnexinV-FITC/PI染色观察各组细胞凋亡情况;通过MDC染色及透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)评价各组细胞自噬变化;应用 Western 免疫印迹检测各组凋亡相关蛋白caspase-3、caspase-9、Bcl-2、Bax及自噬相关蛋白LC3Ⅱ、LC3Ⅰ、P62表达变化。加入自噬抑制剂3-MA后重复实验,检测各组细胞凋亡情况。采用 SPSS 17.0 软件包对数据进行统计学分析。结果 Hoechst染色及AnnexinV-FITC/PI流式结果表明,大鼠成肌细胞在周期性应力诱导下发生凋亡,24 h 时达到凋亡最大值。Western 免疫印迹结果显示,凋亡相关蛋白表达水平随加力时间延长而逐渐升高, caspase抑制剂z-VAD-fmk有效抑制应力诱导的细胞凋亡。MDC染色及TEM扫描电镜显示,大鼠成肌细胞在周期性应力诱导下发生自噬,24 h细胞自噬达到最大值。Western 免疫印迹结果显示,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ随加力时间延长而升高,P62的表达随着加力时间延长而降低。加入自噬抑制剂3-MA后重复试验,发现应力诱导的成肌细胞凋亡被明显抑制。结论 周期性机械应力诱导大鼠成肌细胞发生自噬与caspase通路依赖的细胞凋亡,细胞自噬作为一种代偿机制,保护性地抑制应力诱导的细胞凋亡。
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