蛋白质磷酸酶-1在成骨细胞力学信号转导NF-κB通路中调节作用的研究

蛋白质磷酸化或去磷酸化的调节是力学信号从细胞外传向细胞内并导致细胞特定生物学效应的关键调节机制。在我们前期研究中发现丝氨酸/苏氨酸蛋白质磷酸酶-1（serine/threonine-protein phosphatase-1,PP-1）与成骨细胞应力信号的转导密切相关，但其功能及参与的信号通路和作用机制并不清楚。因此，本研究课题在我们前期研究的基础上，通过建立成骨细胞牵张应力培养模型，利用基因转染及RNA干扰技术结合蛋白质分析和检测方法，首次观察PP-1在MC3T3-E1成骨细胞中过表达和基因沉默时，牵张应力对成骨细胞IκB激酶（IKK）活性和磷酸化水平以及核因子κB（NF-κB） 的转录活性、核内移位及其NF-κB下游靶基因表达的影响，阐明PP-1对成骨细胞力学信号转导NF-κB通路的调节作用机制，将有助于对NF-κB的活性进行精确调控，为骨组织工程以及骨病理、药理的研究提供理论依据。

蛋白质磷酸化或去磷酸化的调节是力学信号从细胞外传向细胞内并导致细胞特定生物学效应的关键调节机制。本研究课题通过建立成骨细胞牵张应力培养模型，利用基因转染及RNA干扰技术结合蛋白质分析和检测方法，观察了PP-1 在MC3T3-E1 成骨细胞中过表达和基因沉默时，牵张应力对成骨细胞IκB 激酶（IKK）活性和磷酸化水平以及核因子κB（NF-κB）的转录活性及其 NF-κB 下游靶基因表达的影响。研究结果发现：1、MC3T3-E1细胞受到12%细胞形变率的周期性牵张应力作用时，NF-κB信号通路被激活。2、8%及12%细胞形变率的周期性牵张应力抑制了MC3T3-E1细胞向成熟的成骨细胞分化的能力。3、在早期细胞力学信号转导过程中，信号分子蛋白质磷酸化发挥重要作用。4、PP-1参与了牵张应力诱导的成骨细胞NF-κB信号通路的转导过程。5、过表达的PP-1能够明显减少牵张应力诱导的IKK磷酸化水平及NF-κB 的转录活性。6、PP-1是成骨细胞力学信号转导NF-κB通路中的重要调节分子，在成骨细胞应力介导IKK复合体去磷酸化修饰中起重要的作用。