双轴拉伸下视神经乳头星形胶质细胞的力学生物学反应

背景 眼压升高是青光眼的主要危险因素，可能导致视神经乳头星形胶质细胞活化。为了确定机械拉伸对星形胶质细胞的影响，我们研究了双轴拉伸下细胞表型、目的蛋白和信号通路的变化。 方法 将培养的大鼠视神经乳头星形胶质细胞分别以10%和17%的幅度双轴拉伸24小时。然后，我们检测了拉伸后细胞的形态、增殖和凋亡，并进行了蛋白质组学分析。蛋白质表达通过相对和绝对定量同位素标记（iTRAQ）质谱法分析。目的蛋白和信号通路通过基因本体论富集分析和通路富集分析筛选，结果通过western blot和基因表达综合（GEO）数据库的基因芯片数据进行验证。 结果 结果显示，在10%和17%拉伸条件下，肌动蛋白细胞骨架在机械应力刺激下发生重排，星形胶质细胞增殖率降低，而两组星形胶质细胞凋亡率无显著差异。在iTRAQ定量实验中，10%拉伸组有141个差异蛋白，17%拉伸组有140个差异蛋白。这些蛋白包括低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP6）、caspase募集结构域家族成员10（CARD10）、血小板反应蛋白1（THBS1）和四旋蛋白（CD81）。LRP6、THBS1和CD81的western blot结果与iTRAQ实验一致。ANTXR2和CARD10在质谱结果和GEO数据库中均差异表达。我们还筛选出了与星形胶质细胞活化相关的信号通路，包括Wnt/β–catenin通路、NF-κB信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、Jak-STAT信号通路、ECM-受体相互作用和转化生长因子-β（TGF-β）信号通路。 结论 机械刺激可诱导细胞表型、某些蛋白和信号通路的变化，这可能与星形胶质细胞活化有关。这些蛋白和信号通路可能有助于我们更好地理解星形胶质细胞的活化以及星形胶质细胞活化在青光眼性视神经病变中的作用。 补充信息 在线版本包含补充材料，可在10.1186/s12886-022-02592-8获取。