背景:近年来,随着软骨组织工程领域的飞速发展,周期性机械应力对软骨细胞所产生的生物学效应及其机制受到了越来越多的关注。本课题组通过前期研究发现周期性机械应力可以通过激活整合素β1介导的ERK1/2磷酸化通路促进关节软骨细胞的增殖与细胞外基质的分泌,并且通过应用定量蛋白质组学技术,我们也检测得到了在周期性机械应力作用下软骨细胞中蛋白表达量的变化情况。但是,周期性机械应力对于软骨细胞的具体作用及其机制仍然存在诸多的疑问,故本研究希望在此领域进行更深一步的研究。目的:应用磷酸化蛋白质组学技术并结合前期定量蛋白质组学结果,筛选周期性机械应力作用前后的差异蛋白,探究其在周期性机械应力中发挥的作用及相关机制。方法:在本研究中,我们应用磷酸化蛋白质组学技术,检测在周期性机械应力作用下软骨细胞中蛋白磷酸化修饰的变化。之后,结合前期蛋白表达量变化情况选择目标蛋白,通过细胞计数、CCK8检测、蛋白印迹、磷酸化抑制剂进行阻断、qPCR、免疫荧光染色等技术对其作用进行验证、探究,深入研究其中的相关机制。结果:1.磷酸化蛋白质组学技术发现,周期性机械应力作用下,软骨细胞中磷酸化肽段为2054个,对应的蛋白质为1073个,其中共有108个肽段、97个蛋白磷酸化存在明显差异。2.在周期性机械应力条件下,软骨细胞中GSK-3β及β-catenin磷酸化程度明显提升,β-catenin表达量降低,同时I型胶原表达水平出现下降,而抑制GSK-3β磷酸化后,β-catenin磷酸化程度降低但表达量得到提升,于此同时,I型胶原的表达水平也出现增高情况。结论:本研究不仅成功构建了周期性机械应力条件下大鼠软骨细胞磷酸化修饰差异蛋白质的表达谱,而且证实了该应力可通过GSK-3β及β-catenin磷酸化途径降低透明软骨细胞中Ⅰ型胶原的表达。