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在骨的形成过程中，成骨细胞胞外钙离子浓度([Ca2+]o)会有所升高（从2mM升高至8～40 mM），外钙浓度上升直接抑制破骨细胞的活性，刺激成骨细胞活性。有报道称，细胞外钙离子浓度升高会促进成骨细胞的增殖，但是[Ca2+]o升高对成骨细胞的刺激机制目前尚未明了。在本研究中，我们发现[Ca2+]o升高引发成骨细胞SOCE(Store operated calcium entry)机制，并对细胞增殖有着促进作用。首先我们发现升高[Ca2+]o可以引起细胞内钙离子浓度[Ca2+]i上升，这种[Ca2+]i上升主要是由于细胞外钙内流引起的。SOCE机制的阻断剂2-APB与细胞内钙释放抑制剂TMB-8都能抑制这种现象，而电压门控的钙离子通道(Cav)抑制剂硝苯地平(nifedipine)和维拉帕米（verapamil）都不能抑制该现象。NPS2390和U73122能抑制这种[Ca2+]i上升，NPS2390是钙敏感的受体通道(CaSR)的特异性抑制剂，U73122是磷脂酶C(PLC)的抑制剂。我们同样发现[Ca2+]o升高对成骨细胞增殖的促进作用，增殖被2-APB，TMB-8，NPS2390和U73122抑制，不受nifedipine和verapamil的影响。此外，GdCl3是一种非生理性的CaSR的激动极，可以引起[Ca2+]i的升高及细胞增殖。以上结果显示，成骨细胞[Ca2+]o上升活化CaSR，并激活PLC，引起细胞增殖。
人体的骨关节系统一直处于受力状态，成骨细胞是骨关节系统形成的源动力，也是骨关节系统中力学信号感受与响应的的关键细胞群，机械力刺激对成骨细胞的生长增值、分化分泌、细胞骨架重组等多种生理功能有显著影响，不过，关于力学因素调节成骨细胞功能的详细机制尚未阐明。在本文中，我们发现流体剪切力(Fluid Shear Stress，FSS)可以刺激成骨细胞引起细胞内钙离子浓度（[Ca2+]i）上升，并且诱导细胞向外分泌ATP，这种作用很可能是通过TRPV4通道的活化来实现的。首先，我们证明了TRPV4通道基因在成骨细胞中的表达。然后，我们采用0.12 Pa、0.24 Pa、0.48 Pa和1.2 Pa的FSS来刺激成骨细胞，[Ca2+]i及细胞外液中的ATP浓度都随之升高，其中GdCl3、钌红（RR）和EGTA都能抑制细胞分泌ATP，GdCl3是机械敏感离子通道MSCC(mechanosensitivecation-selective channel)的阻断剂、辽红(Ruthenium Red，RR)是香草素受体偶联的离子通道(TRPV)类阻断剂、EGTA是细胞外钙离子的鳌合剂。此外，4α-PDD是TRPV4通道特异性激动剂，它能刺激细胞分泌ATP，且ATP的分泌受GdCl3、RR和EGTA的抑制。除了4α-PDD，另一组对照实验中，我们发现低渗透压的细胞外液同样能使成骨细胞分泌ATP。通过以上结果，我们得出结论:剪切力FSS可以刺激成骨细胞引起细胞内钙离子浓度（[Ca2+]i）上升，并且诱导细胞向外分泌ATP，这种作用很可能是通过TRPV4通道的活化来实现的。