自噬与椎间盘退变关系的研究进展

自噬是一种将细胞内受损、变性、衰老的细胞器或蛋白质运输到自噬溶酶体中进行降解、循环与再利用的生物学过程。近年来研究发现,细胞自噬存在于多数退行性疾病中,其中包括骨性关节炎以及椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)。椎间盘退变是各种退行性脊柱疾病的病理基础,是导致下腰痛的主要原因。有研究发现,在退变的椎间盘细胞中存在不同水平的自噬,但是椎间盘退变中自噬的确切作用目前仍然存在争议。因此有必要深入了解髓核细胞自身的自噬作用及其对细胞生存的影响,这对退行性椎间盘疾病的预防和治疗具有重要的临床意义。该文概要地介绍了自噬作用和过程的最新研究进展,并着重总结自噬与椎间盘退变的关系。     

Bcl2、Fas在人颈椎间盘软骨终板、纤维环及髓核中的表达及意义

目的 检测正常和突出的人颈椎间盘软骨终板、纤维环及髓核中Bcl2、Fas的表达情况,探讨其在各组中不同表达的意义。方法 先将各正常及突出颈椎间盘在解剖显微镜下分出软骨终板、纤维环、髓核并进行苏木精-伊红（HE）染色行形态学观察,再用免疫组化（SABC法）检测Bcl2、Fas在各组中的表达情况,并进行计算机显像系统图像分析。结果 Bcl2的表达在正常颈椎间盘的软骨终板、纤维环、髓核中均高于突出颈椎间盘的各相应组;Fas的表达在正常颈椎间盘的软骨终板、纤维环、髓核中均低于突出颈椎间盘的各相应组;在异常颈椎间盘的软骨终板中Bcl2的表达低于其在纤维环和髓核中的表达（P〈0.01）;Fas的表达高于其在纤维环和髓核中的表达（P〈0.01）;Bcl2及Fas的表达在纤维环和髓核中的差别无统计学差异（P〉0.05）。结论 细胞凋亡是椎间盘退变的重要原因,且凋亡可能始于软骨终板。     

退变腰椎间盘中IL-17表达的变化及其意义

目的:研究退变的椎间盘组织中IL-17表达的变化及其与椎间盘退变严重程度之间的关系。方法:收集退变椎间盘标本23例,正常椎间盘标本12例,通过免疫组织化学染色、免疫荧光染色、实时-定量PCR(RT-PCR)和酶联免疫吸附实验(ELISA)从细胞、蛋白和基因水平检测椎间盘组织中IL-17和孤独受体(retinoid-related orphan receptor,RORγt)的表达。结果:免疫组化染色显示退变椎间盘组织中IL-17阳性细胞比例较对照组明显增高,有统计学差异(P<0.05);免疫荧光染色显示退变椎间盘组织中Th17细胞含量明显增多(P<0.05);退变的椎间盘组织中IL-17和RORγt m RNA的相对表达量较对照组增加,有统计学差异(P<0.001),且两者之间呈显著正相关(r=0.6919,P<0.001);退变的椎间盘组织中IL-17的含量较对照组明显增加(P<0.01),且与椎间盘退变的严重程度呈正显著相关(r=0.4714,P<0.01)。结论:IL-17含量增加参与了腰椎间盘退变的病理过程,并且可能对椎间盘退变起促进作用。     

人颈椎间盘髓核细胞的体外培养和鉴定

目的：建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养体系,并对其细胞表型进行鉴定。方法：采用酶消化法分离人颈椎间盘髓核细胞,进行单层培养,倒置相差显微镜观察细胞生长和形态,流式细胞仪测定细胞周期和凋亡率,并行甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原及CK8免疫组化染色对其细胞表型进行鉴定。结果：原代髓核细胞凋亡率6.1±1.4%,S期细胞比例7.3±0.5%。贴壁后形态为多角形或短楔形,传代后生长加速。细胞呈甲苯胺蓝异染性;Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性;只有少量椭圆形大细胞CK8免疫组化染色阳性。结论：成功建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养模型,并证实成年后髓核内仍有少量细胞保持脊索细胞表型。     

人颈椎间盘髓核细胞的体外培养和鉴定

目的:建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养体系,并对其细胞表型进行鉴定。方法:采用酶消化法分离人颈椎间盘髓核细胞,进行单层培养,倒置相差显微镜观察细胞生长和形态,流式细胞仪测定细胞周期和凋亡率,并行甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原及CK8免疫组化染色对其细胞表型进行鉴定。结果:原代髓核细胞凋亡率6.1±1.4%,S期细胞比例7.3±0.5%。贴壁后形态为多角形或短楔形,传代后生长加速。细胞呈甲苯胺蓝异染性;Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性;只有少量椭圆形大细胞CK8免疫组化染色阳性。结论:成功建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养模型,并证实成年后髓核内仍有少量细胞保持脊索细胞表型。     

miRNA-27a靶向SPRY2对退变椎间盘血管长入生成作用的影响

摘要 目的：探讨miRNA-27a靶向调控 Sprouty 同源物2（Sprouty Homolog 2, SPRY2）对人髓核细胞系（nucleus pulposus cells, NPCs）诱导人微血管内皮细胞（Human microvascular vascular endothelial cells, HMEC-1）血管生成作用的影响。方法：收集脊柱侧弯和椎间盘退变（Intervertebral disc degeneration, IDD）患者的椎间盘组织分别作为对照组和IDD组,通过miRNA芯片筛选差异表达的miRNA。RT-qPCR和荧光原位杂交实验验证组织中miR-27a的表达水平。慢病毒转染细胞,细胞分为Control组（未转染）;NC组（转染慢病毒空载）;sh-miR-27a组（转染 miR-27a抑制慢病毒）;miR-27a组（转染 miR-27a过表达慢病毒）;SPRY2组（转染 SPRY2 过表达慢病毒）及miR-27a +SPRY2组（转染miR-27a和SPRY2 过表达慢病毒）。RT-qPCR检测髓核细胞中miR-27a和SPRY2的表达。双荧光素酶报告基因实验验证miR-27a和SPRY2的靶向关系。将经过不同处理的髓核细胞条件培养基与完全培养基混合培养HMEC-1细胞,Transwell和管腔形成实验检测HMEC-1细胞的侵袭和血管生成能力。免疫荧光和ELISA检测髓核细胞和混合培养基中转化生长因子-β1(Transforming growth factor-β1, TGF-β1)含量。结果：与对照组椎间盘组织相比,IDD组miR-27a表达明显增加。与NC组相比,SPRY2在sh-miR-27a组中表达升高（P<0.05）,miR-27a组中表达降低（P<0.05）。与NC组相比,miR-27a组HMEC-1细胞侵袭和血管生成能力增强（P<0.05）,TGF-β1表达上升（P<0.05）;SPRY2组HMEC-1细胞侵袭数减少（P<0.05）,管腔样结构未形成。与miR-27a组相比,miR-27a+SPRY2组HMEC-1细胞侵袭和血管生成能力下降（P<0.05）,TGF-β1表达下降（P<0.05）。结论：miRNA-27a通过靶向抑制SPRY2的表达促进髓核细胞诱导HMEC-1细胞成血管能力。     

椎间盘源性腰痛的相关基础研究进展

椎间盘源性下腰痛是在骨科是常见的疾病,它以发病时间早、发病率高、容易复发为特点,让患者的生存质量和劳动能力受到极大地影响。上个世纪,椎间盘退变被认为是盘源性下腰痛先决条件。近年来,国内外许多研究人员对病变椎间盘的前后的组织学变化、神经侵润、炎性介质、神经递质等给予了深入研究,逐步认识到在没有发现椎间盘突出的情况下发生于下腰痛,这可能是椎间盘内部的病变而引起的,即通常所说的盘源性下腰痛(discogentic low back pain)。虽然说椎间盘退变可以诱发下腰痛,但是椎间盘退变本身没有任何依据可以通过来临床干预,至少目前无有效的干预措施。但是,缓解疼痛症状则是研究和临床治疗的重点。研究发现,椎间盘内传递痛觉的神经纤维的存在是发生椎间盘源性下腰痛的首要条件,椎间盘内的破裂,以及神经的长入,在加上炎性介质及生物力学的原因,导致了盘源性下腰痛。但目前关于椎间盘内神经长入机制的研究较少,其机制较复杂,我们对近年来椎间盘内基础研究做一综述。     

几种椎间盘退变动物模型的建立和应用

椎间盘退变是一种年龄相关的退行性疾病,是引起下腰痛的主要因素,严重影响病人的生活质量,并显著增加家庭的经济负担。目前,缺少椎间盘退变的有效干预和治疗手段,部分原因是其发病机制尚未阐明。椎间盘退变动物模型的构建对于阐明该疾病的病理机制至关重要。椎间盘退变是一个复杂的过程,受机械应力、结构损伤、生物化学与基因表达等多种因素的影响。本文总结了应用异常机械应力、结构损伤、生物化学或化学诱导和基因敲除等方式构建的椎间盘退变动物模型。生物力学是维持椎间盘稳态的重要因素,异常的机械应力会导致椎间盘退变。同时,椎间盘退变常伴随结构性损伤,椎间盘结构破坏也会导致椎间盘发生退变。此外,生物化学或化学诱导和关键基因敲除也会导致椎间盘退变。本文按照造成异常机械应力的因素将机械应力模型分为加压模型和失稳模型;按照椎间盘结构将结构损伤模型分为髓核与纤维环损伤模型和软骨终板损伤模型。总结了生物化学或化学诱导模型以及新型的基因敲除模型。讨论了不同类型椎间盘退变动物模型的可能应用和局限性。     

miR-155对人椎间盘退变髓核细胞凋亡的作用及机制研究

目的:探讨mi R-155对人椎间盘退变髓核细胞凋亡的影响及其作用机制。方法:首先构建慢病毒表达载体,在293T细胞中获得重组慢病毒,然后感染椎间盘退变髓核细胞得到稳定过表达细胞系,同时设置空载体和空白细胞组对照。用荧光显微镜观察慢病毒载体的标签蛋白GFP的表达,分别提取三组细胞总RNA,采用RT-q PCR方法检测mi R-155的表达;通过流式细胞术检测细胞凋亡,Western-Blot检测细胞中凋亡相关蛋白FADD、Caspase-3、Bcl-2及Bax的表达,JC-1试剂盒检测细胞线粒体膜电位的变化情况。结果:在荧光显微镜下,经慢病毒感染的过表达细胞系和空载体细胞系均出现绿色荧光,而空白细胞组未见绿色荧光;RT-qPCR结果显示构建的稳定过表达细胞系(GV369-miR-155-NP)中mi R-155的表达水平较高,且与空载体细胞系及空白细胞对照组均呈显著性差异(P0.05);与空载体组(GV369-NP)及空白细胞对照组相比,过表达组(GV369-miR-155-NP)细胞凋亡率显著降低(P0.05),FADD、Caspase-3、Bax的表达水平均明显下降,而Bcl-2表达水平显著增加(P0.05)。结论:mi R-155可能通过靶向结合Caspase-3和FADD阻止FasL-Fas途径或通过线粒体途径抑制人椎间盘退变髓核细胞凋亡。     

Vitamin D Receptor (VDR) Genetic Polymorphisms Associated with Intervertebral Disc Degeneration

<正>Intervertebral disc degeneration(IDD)is characterized by disc dehydration and herniation,which is often associated with low back pain and lumbar radiculopathy due to nerve root compression or inflammation.The pathophysiology of IDD is not completely elucidated so far.Some researchers have indicated that disc degeneration begins as early as the second decade of life(Mayer et al.,2013).Common risk factors are