Integrin-mediated mechanotransduction pathway of low-intensity continuous ultrasound in human chondrocytes.
Integrin-mediated mechanotransduction pathway of low-intensity continuous ultrasound in human chondrocytes.
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DOI：
10.1016/j.ultrasmedbio.2012.06.002
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发表时间：
2012-10
影响因子：
2.9
通讯作者：
Subramanian, Anuradha
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Whitney, Nicholas P.;Lamb, Allyson C.;Louw, Tobias M.;Subramanian, Anuradha
关键词：
软骨细胞是机械敏感细胞，需要机械刺激才能在体外培养系统中正常生长和发挥功能。超声波（美国）已成为一种传递机械应力的技术；然而，将细胞外机械刺激传递给基因调控机制的机械转导途径的细胞内信号传导成分尚未完全确定。我们使用针对细胞内信号蛋白上特定磷酸化位点的抗体进行蛋白质印迹，评估了可能的整合素/丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）机械转导途径。 US 刺激软骨细胞诱导粘着斑激酶 (FAK)、Src、p130 Crk 相关底物 (p130Cas)、CrkII 和细胞外调节激酶 (Erk) 的磷酸化。此外，与整合素受体、Src 和 MAPK/Erk 激酶 (MEK) 抑制剂预孵育可降低 US 诱导的 Erk 磷酸化水平，表明整合素和 Src 在 US 介导的机械传导途径中位于 Erk 的上游。这些发现表明 US 信号通过整合素受体通过涉及 FAK、Src、p130Cas 和 CrkII 的机械转导途径传递至 MAPK/Erk 途径。
Chondrocytes are mechanosensitive cells that require mechanical stimulation for proper growth and function in in vitro culture systems. Ultrasound (US) has emerged as a technique to deliver mechanical stress; however, the intracellular signaling components of the mechanotransduction pathways that transmit the extracellular mechanical stimulus to gene regulatory mechanisms are not fully defined. We evaluated a possible integrin/mitogen-activated protein kinase (MAPK) mechanotransduction pathway using Western blotting with antibodies targeting specific phosphorylation sites on intracellular signaling proteins. US stimulation of chondrocytes induced phosphorylation of focal adhesion kinase (FAK), Src, p130 Crk-associated substrate (p130Cas), CrkII, and extracellular-regulated kinase (Erk). Furthermore, pre-incubation with inhibitors of integrin receptors, Src, and MAPK/Erk kinase (MEK) reduced US-induced Erk phosphorylation levels, indicating integrins and Src are upstream of Erk in an US-mediated mechanotransduction pathway. These findings suggest US signals through integrin receptors to the MAPK/Erk pathway via a mechanotransduction pathway involving FAK, Src, p130Cas, and CrkII.
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