摘要目的:探讨小白菊内酯(PTL)通过调控机械敏感性离子通道蛋白1(Piezo1)表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响,并阐明其相关作用机制.方法:按照拉伸性变量将软骨细胞分为0%、5%、10%、15%和20%拉伸组.另取软骨细胞,分为对照组、20%拉伸组、20%拉伸+5 μmol·L-1 PTL组、20%拉伸+10 μmol·L-1 PTL组和20%拉伸+20 μmol·L-1 PTL组.使用Piezo1短发夹RNA(shRNA)干扰慢病毒(sh-Piezo1)或shRNA-NC慢病毒感染软骨细胞,将软骨细胞分为sh-Piezo1组和sh-NC组,另设置空白对照组.另将软骨细胞分为20%拉伸组、20%拉伸+PTL组、20%拉伸+sh-Piezo1组和20%拉伸+sh-Piezo1+PTL组.Hoechst 33258荧光染色观察各组细胞核形态表现,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,分光光度法检测各组细胞中含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3活性,CCK-8法检测各组细胞增殖率,Fluo-4/AM荧光探针法检测各组细胞中钙离子(Ca2+)水平,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中Piezo1 mRNA表达水平,Western blotting法检测各组细胞中Piezo1蛋白表达水平.结果:Hoechst 33258荧光染色观察,随着拉伸量逐渐增加,0%、5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞细胞核呈碎块状致密浓染的软骨细胞数量逐渐增加.流式细胞术检测,与0%拉伸组比较,5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞凋亡率均明显升高(P<0.01);与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中细胞凋亡率明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5 μmol·L-1 PTL组、20%拉伸+10 μmol·L-1 PTL组和 20%拉伸+20 μmol·L-1 PTL组软骨细胞细胞凋亡率均明显降低(P<0.05);与 20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞凋亡率均明显降低(P<0.05).分光光度法检测,与0%拉伸组表示,5%、10%、15%和20%拉伸组软骨细胞中Caspase-3活性均明显升高(P<0.01);与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Caspase-3活性明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5 μmol·L-1 PTL组、20%拉伸+10 μmol·L-1 PTL组和20%拉伸+20 μmol·L-1 PTL组软骨细胞中Caspase-3活性均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞中Caspase-3活性均明显降低(P<0.05).CCK-8法检测,与0 μmol·L-1 PTL组比较,40.00、80.00 和 160.00 μmol·L-1 PTL组软骨细胞增殖率均明显降低(P<0.05),提示20.00 μmol·L-1 PTL为最高无毒性作用浓度.Fluo-4/AM荧光探针法检测,与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Ca2+水平明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5 μmol·L-1 PTL组、20%拉伸+10 μmol·L-1 PTL组和 20%拉伸+20 μmol·L-1 PTL组软骨细胞中Ca2+水平均明显降低(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+PTL组和20%拉伸+sh-Piezo1组软骨细胞中Ca2+水平均明显降低(P<0.05).RT-qPCR法检测,与空白对照组和sh-NC组比较,sh-Piezo1组软骨细胞中Piezo1 mRNA表达水平明显降低(P<0.05).Western blotting法检测,与对照组比较,20%拉伸组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与20%拉伸组比较,20%拉伸+5 μmol·L-1 PTL组、20%拉伸+10 μmol·L-1 PTL组和20%拉伸+20 μmol·L-1 PTL组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平均明显降低(P<0.05);与空白对照组和sh-NC组比较,sh-Piezo1组软骨细胞中Piezo1蛋白表达水平明显降低(P<0.05).结论:PTL可抑制高强度周期性机械牵张应力诱导的软骨细胞凋亡,其作用机制可能与抑制Piezo1介导Ca2+内流引起的细胞凋亡有关.