中文摘要：

重力刺激对于骨组织重建起着重要作用。细胞外基质(ECM)是细胞力学感知系统ECM－Integrin（整合素）-CSK(细胞骨架)中的细胞外环节，纤连蛋白(FN)是重要的ECM组分，通过细胞表面整合素对CSK发挥调控作用。我们前期研究表明模拟失重导致成骨样细胞MG-63细胞内的FN基因转录和表达上调、细胞外FN含量升高、细胞微丝骨架重排。提出的科学假设是失重环境下，FN作为感知重力环境变化的效应信号分子由内而外传递(Inside-Out)，细胞外FN再通过整合素信号通路调控细胞骨架系统的稳定(Outside-In)。本项目采用成骨细胞在随即定位仪和抗磁悬浮模拟失重条件下，研究①可溶性FN和细胞FN的变化；②细胞微丝骨架系统的变化；③FN通过整合素信号通路对细胞微丝骨架系统的调控作用；从分子（FN）－亚细胞(CSK)层次阐明成骨细胞重力感知和响应的机制。

结论摘要：

重力刺激对于骨组织重建起着重要作用。细胞外基质(ECM)是细胞力学感知系统ECM－Integrin（整合素）-CSK(细胞骨架)中的细胞外环节，纤连蛋白(FN)是重要的ECM组分，通过细胞表面整合素对CSK发挥调控作用。我们认为FN在细胞的重力感受过程中起着重要作用。 本课题利用随机定位培养处理MG-63成骨样细胞，结果发现①细胞内的FN基因转录和表达上调、细胞外可溶性FN含量升高、且组装加强，从动力学的角度分析，FN组装的第二阶段，即从DOC可溶性FN向DOC不可溶FN的转变过程得以促进；②ERK蛋白的激活参与了 MG-63细胞FN在模拟微重力条件下的上调；③细胞微丝蛋白actin表达上升，但组装下降；抑制FN的上调表达后，细胞微丝骨架的组装反而得以加强，且细胞凋亡也下降。 本课题阐明了随机回转条件下MG63细胞感受微重力，上调FN表达的规律和相关分子机制。有关FN在失重环境下上调的细胞生理意义，原本认为细胞可通过上调FN来稳定细胞骨架系统并避免凋亡，但从研究结果来看，FN的表达抑制并没有恶化微丝骨架的解聚和细胞的凋亡，相反有所改善。似乎存在一种更加有效的机制，使得在FN上调失效的情况下，保证了细胞微丝骨架的组装和凋亡的避免。