J Endod：Piezo通道在超声刺激的牙齿干细胞中的作用研究
2017-05-26 lishiting MedSci原创
Piezo1和Piezo2是机械感应膜离子通道。研究者推测：在牙齿细胞中，Piezo蛋白对超声相关的机械信号转导以及下游胞外信号调节激酶（MAPK）信号的激活都可能起到一定的作用。这篇研究分别向牙髓干细胞（DPSCs）和牙周膜干细胞（PDLSCs）施加低强度的脉冲超声（LIPUS）刺激，检测Piezo通道的表达和作用。
Piezo1和Piezo2是机械感应膜离子通道。研究者推测：在牙齿细胞中，Piezo蛋白对超声相关的机械信号转导以及下游胞外信号调节激酶（MAPK）信号的激活都可能起到一定的作用。这篇研究分别向牙髓干细胞（DPSCs）和牙周膜干细胞（PDLSCs）施加低强度的脉冲超声（LIPUS）刺激，检测Piezo通道的表达和作用。
细胞增殖情况通过溴脱氧尿苷掺入进行评估。Western blot检测增殖细胞核抗原以及转录因子c-fos和c-jun的蛋白表达变化。细胞施加LIPUS刺激后，酶联免疫吸附测定法和western blot检测MAPK活性。细胞施加Piezo离子通道阻断剂-钌红（RR）刺激，检测Piezo蛋白在LIPUS刺激的细胞增殖和MAPK信号中的功能和作用。
Western blot结果显示，在2种细胞中均存在Piezo1和Piezo2的表达。施加LIPUS刺激的24 h后，DPSCs中Piezo蛋白的表达水平显著上调，而在PDLSCs中未观察到Piezo的明显变化。施加RR刺激显著抑制了LIPUS诱导的DPSCs增殖，而非PDLSCs。在施加LIPUS刺激后的24 h内，DPSCs中胞外信号相关激酶（ERK）1/2 MAPK信号处于持续的激活状态，而在PDLSCs中，磷酸化的c-Jun氨基末端激酶和p38胞外信号调节激酶MAPK的表达上调明显。RR在2种牙齿细胞类型中均可以影响MAPK信号活性，并且对ERK1/2/MAPK磷酸化水平的作用最为突出；而RR在DPSCs内对LIPUS诱导的ERK1/2活性增强起到明显的抑制作用表明，LIPUS刺激DPSCs的增殖涉及Piezo所介导的ERK1/2/MAPK信号调控。
结论：这篇研究第1次展示出Piezo离子通道在牙齿干细胞中对LIPUS应答的信号转导的作用。
原始出处：
Gao Q， Cooper PR， et al. Role of Piezo Channels in Ultrasound-stimulated Dental Stem Cells. J Endod. 2017 May 17. pii： S0099-2399(17)30267-4. doi： 10.1016/j.joen.2017.02.022.
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