FEBS Lett 2003 Feb 11;536(1-3):193-7

Le calcium régule la voie PI3K-AKT dans des ostéoblastes stimulés.


Calcium regulates the PI3K-Akt pathway in stretched osteoblasts.

Danciu TE, Adam RM, Naruse K, Freeman MR, Hauschka PV.

Department of Orthopaedic Surgery, John F. Enders Research Laboratories, Room 1230, Children's Hospital Boston, 300 Longwood Ave, Boston, MA 02115, USA. theodora.danciu@tch.harvard.edu

Le chargement mécanique joue un rôle essentiel dans le maintien de l'architecture d'os. Le processus par lequel les ostéoblastes convertissent des signaux mécaniques dans des réponses biochimiques menant à la remodélisation d'os n'est pas entièrement compris. La réponse cellulaire la plus première détectée dans des ostéoblastes mécaniquement stimulés est une augmentation de la concentration de calcium intracellulaire ([Ca (2 +)] (i)). Dans cette étude, nous avons employé la lignée d'ostéoblaste de souris clonale MC3T3-E1 pour montrer que la période(bout) uniaxial cyclique incite : (1) une augmentation immédiate [Ca(2 +)] (i) et (2) la phosphorylation des protéines d'ostéoblaste critiques qui sont impliqués dans la prolifération cellulaire, le règlement de gène et la survie de cellule. Nos données suggèrent que la période cyclique active le phospho-inositide dans la voie à 3 kinases (PI3K) : PI3K, Akt, FKHR et AFX. De plus, la période cyclique cause aussi la phosphorylation de protéine-kinase activée par le stress /c-Jun la kinase d'extrémité N-terminale. L'atténuation dans le niveau de phosphorylation de ces protéines a été observée en tendant des cellules dans Ca (2 +)-free le moyen, employant l'intra - (BAPTA-AM) et extracellulaire (BAPTA) des chélateurs de calcium, ou gadolinium, suggérant que l'afflux de calcium extracellulaire joue un rôle significatif au début la réponse d'ostéoblastes aux stimulus mécaniques.

 

 


Mechanical loading plays a vital role in maintaining bone architecture. The process by which osteoblasts convert mechanical signals into biochemical responses leading to bone remodeling is not fully understood. The earliest cellular response detected in mechanically stimulated osteoblasts is an increase in intracellular calcium concentration ([Ca(2+)](i)). In this study, we used the clonal mouse osteoblast cell line MC3T3-E1 to show that uniaxial cyclic stretch induces: (1) an immediate increase in [Ca(2+)](i), and (2) the phosphorylation of critical osteoblast proteins that are implicated in cell proliferation, gene regulation, and cell survival. Our data suggest that cyclic stretch activates the phosphoinositide 3-kinase (PI3K) pathway including: PI3K, Akt, FKHR, and AFX. Moreover, cyclic stretch also causes the phosphorylation of stress-activated protein kinase/c-Jun N-terminal kinase. Attenuation in the level of phosphorylation of these proteins was observed by stretching cells in Ca(2+)-free medium, using intra- (BAPTA-AM) and extracellular (BAPTA) calcium chelators, or gadolinium, suggesting that influx of extracellular calcium plays a significant role in the early response of osteoblasts to mechanical stimuli.