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目的:目的是探究临床OA患者疾病进展中关节软骨软骨细胞的机械信息牵张性离子通道蛋白Piezo1的机制以及其经MAPK/ERK5/ERK1/2的信号通路介导OA患者中软骨细胞过度凋亡的机制过程。方法:取材OA患者的软骨细胞、裁剪、培养0A软骨细胞,利用Flexcell公司的细胞周期牵张应力加载系统,将软骨细胞分成空白组,即(0h机械牵张应力组),各加力组(根据预实验结果分成:2h机械牵张应力组,12h机械牵张应力组,24h机械牵张应力组和48h机械牵张应力组),以及抑制剂组(Piezo1的特异性拮抗剂GsMTx4组,ERK5的特异性抑制剂BIX02188组,ERK1/2的特异抑制剂PD98059组),激光共聚焦显微镜观察定位Piezo1蛋白以及ERK5,ERK1/2在软骨细胞的表达位置;用Western-blot和RT-qPCR检测各组细胞Piezo1和MAPK/ERK信号通路分子ERK5和ERK1/2的表达量、凋亡相关基因Bcl-2、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-associated X protein,Bax)及Bcl-2相关促凋亡蛋白(Bcl-associated death promoter,BAD)以及Caspase-3的表达量;用AV-PI凋亡试剂盒检测细胞凋亡情况。结果:(1)免疫荧光结果(激光共聚焦显微镜观察)显示:Piezo1蛋白可以在细胞核和细胞质表达。ERK5和ERK1/2可以表达在细胞质中。(2)Real-time荧光定量PCR检测结果显示:Pizeo1 mRNA在0A患者软骨细胞中有少量表达,2h机械牵张应力组的Piezo1的表达量与空白组比较差异无统计学意义(P>0.05)。12h机械牵张应力组表达量较2h机械牵张应力组明显增加(q<0.05,P<0.05),24h机械牵张应力组的Piezo1蛋白表达达峰值,48h机械牵张应力组表达量较24h机械牵张应力组的Piezo1蛋白的表达有明显下降(q<0.05,P<0.05)。ERK1/2、Bax/Bcl-2、Caspase-3、ERK5、Bcl-2、BAD和Bax mRNA表达也表现出相同趋势。抑制剂组表达均下降。Western-blot蛋白检测显示Piezo1蛋白在2h机械牵张应力组的表达量要比空白组略有增加(P<0.05),48h机械牵张应力组与24h机械牵张应力组相比较,Piezo1蛋白的表达量明显下降(q<0.001,P<0.05)。(3)流式细胞仪检测细胞凋亡结果显示2h机械牵张应力组细胞的早期凋亡细胞凋亡率开始增加,12h机械牵张应力组的软骨细胞的晚期调亡率明显增加,其中,24h机械牵张应力组晚期细胞凋亡率最高,48h机械牵张应力组晚期凋亡率比24h机械牵张应力组相比降低(P<0.05,q<0.05)。(4)荧光定量PCR(RT-PCR)检测结果和Western-blot蛋白检测均表明Piezo1、ERK1/2、Bax/Bcl-2、Caspase-3、ERK5、Bcl-2、BAD和Bax mRNA的表达量与晚期凋亡具有相同的趋势。结论:新型机械敏感性离子通道Piezo1蛋白参与OA患者的软骨细胞晚期凋亡过程,且通过MAPK/ERK5信号通路和MAPK/ERK1/2信号通路启动软骨细胞凋亡。