實(shí)驗(yàn)摘要：

本研究旨在闡明細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2 (ERK1/2) 和p38 絲裂原活化蛋白激酶通路是否參與將施加在脂肪干細(xì)胞 (ASC) 上的機(jī)械拉伸轉(zhuǎn)導(dǎo)為細(xì)胞內(nèi)成骨信號(hào)，以及所以這兩種途徑是否都具有時(shí)間依賴性特征。

部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

大鼠ASCs在成骨培養(yǎng)基中培養(yǎng)72小時(shí)，分為三組，即ERK1/2抑制劑處理組、p38抑制劑處理組和對(duì)照組。抑制劑處理后，所有細(xì)胞在四點(diǎn)彎曲機(jī)械加載裝置上進(jìn)行循環(huán)拉伸（2000 με，1 Hz）。在六個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集蛋白質(zhì)和 mRNA 樣品：0、15 分鐘、30 分鐘、1 小時(shí)、2 小時(shí)和 6 小時(shí)。

結(jié)果顯示，機(jī)械拉伸以時(shí)間依賴的方式促進(jìn) ERK 活性。ERK 活性在 ASC 機(jī)械加載 2 小時(shí)后達(dá)到峰值，磷酸化 ERK 與未磷酸化 ERK （p-ERK/ERK）的比率達(dá)到對(duì)照組的近 6 倍。所有拉伸處理組中ERK1/2的磷酸化水平顯著高于對(duì)照組。在拉伸應(yīng)用前兩小時(shí)用 10μM U0126處理細(xì)胞?*阻斷拉伸誘導(dǎo)的 ERK1/2 的激活，而SB203580不影響 ERK1/2 的磷酸化。

此外，P38的磷酸化以不同的方式受到影響。2 小時(shí)和 6 小時(shí)的機(jī)械加載不會(huì)激活 p38 通路，而短時(shí)間（15 分鐘、30 分鐘和 1 小時(shí)）的機(jī)械加載會(huì)顯著增加 p38 (p-p38) 的磷酸化水平。p38 活性在 30 分鐘時(shí)達(dá)到峰值。在拉伸應(yīng)用前兩小時(shí)用 20uM SB203580 處理細(xì)胞，抑制了拉伸誘導(dǎo)的p38的活性 ，而 U0126 不影響 p38 的磷酸化。

部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

機(jī)械刺激會(huì)促進(jìn) ERK1/2 和 p38 磷酸化

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

本研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)牽張力加載促進(jìn)了 ERK1/2 和 p38 的磷酸化，并且應(yīng)用 ERK1/2 或 p38 抑制劑有效地阻止了機(jī)械拉伸對(duì) ASC 成骨基因的上調(diào)。ERK1/2 在牽張力誘導(dǎo)的 BMP-2 和 Runx2 上調(diào)的早期和晚期都起作用，而 p38 僅在早期起作用，暗示 ERK1/2 和 p38 通路可能在牽張力誘導(dǎo)的成骨分化中發(fā)揮不同的作用，盡管他們都是該過程的積極監(jiān)管者。

參考文章：Zhang L, Wang Y, Zhou N, Feng Y, Yang X. Cyclic tensile stress promotes osteogenic differentiation of adipose stem cells via ERK and p38 pathways. Stem Cell Res. 2019 May;37:101433. doi: 10.1016/j.scr.2019.101433. Epub 2019 Apr 8. PMID: 31005788.

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