摘要
牙周膜（PDL）细胞持续暴露于体内动态机械力之下；然而，不同时间模式下的静水压力（HP）如何调控其机械生物学反应尚不明确。本研究旨在阐明静态HP和循环HP如何差异性调控人PDL细胞中的机械转导。使用定制设计的刺激系统将人PDL细胞暴露于静态或循环HP。采用RNA测序分析全局转录反应，随后进行基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。使用免疫荧光、蛋白表达分析和靶向基因敲低进一步检测黏着斑（FA）和信号转导。循环HP比静态HP引起了更广泛的转录重编程，其中有2665个基因上调和2749个基因下调。富集分析一致地将FA和细胞骨架通路鉴定为主要机械敏感性网络。循环HP选择性上调FA相关基因，包括整合素连接激酶（ILK）、板肌素（PXN）、tensin 1（TNS1）、four-and-a-half LIM domains 3（FHL3）和YWHAZ，同时下调整合素亚基编码基因ITGA4和ITGB8，表明黏附组成的重塑。与之一致，与静态HP相比，循环HP增加了FA数量、ILK表达和Akt磷酸化。ILK沉默显著减弱了HP诱导的Akt激活和FA形成。这些结果表明，循环HP与PDL细胞中增强的ILK相关Akt信号传导和FA结构改变有关，呈现时间上不同的机械转导反应。本研究为动态机械加载如何影响牙周组织适应和重塑提供了分子见解。
图形摘要
循环静水压力在人类牙周膜细胞中引起的转录组重塑比静态压力更为广泛。RNA测序将黏着斑和细胞骨架通路鉴定为循环加载下的主要机械敏感性靶标。功能分析表明，循环静水压力下黏着斑组装增强、肌动蛋白-肌球蛋白张力增加以及ILK-Akt信号传导升高。ILK沉默减弱了黏着斑重塑和Akt激活，确定了FA-ILK-Akt轴为动态牙周机械转导的关键通路。
利益冲突声明
作者声明无利益冲突。
数据可用性声明
本研究产生的RNA测序数据已存入日本DNA数据银行（DDBJ）序列读取档案（SRA），BioProject登录号为PRJDB40151，Run登录号为DRR900370（miyanot-0002_Run_0001）。数据可在 https://www.ddbj.nig.ac.jp/ 公开下载。
