营养剥夺诱导髓核细胞凋亡与BNIP3蛋白表达上调

目的 通过营养剥夺(低氧-无糖-无血清)诱导髓核细胞凋亡,检测髓核细胞线粒体蛋白BNIP3(bcl-2/Adenovirus El B19-kd Protein-Interacting Protein 3)表达。方法 体外分离培养大鼠尾椎间盘髓核细胞,传代至P1代后将细胞分为正常对照组:DMEM/L培养基(1000 mg葡萄糖/L)、10％胎牛血清、21％ O2;实验组:DMEM无糖培养基、无血清、1％ O2;分别将两组细胞培养0、24、48、72 h后,免疫荧光检测BNIP3蛋白表达并定位、流式细胞仪检测细胞凋亡率及线粒体膜电位。结果 免疫荧光检测显示正常对照组细胞低表达BNIP3,定位于胞质且未结合线粒体,实验组显示随培养时间延长,BNIP3表达呈上升趋势,在72 h明显增加,共定位发现BNIP3主要分布于胞质,并与线粒体相结合;流式细胞仪检测发现正常对照组细胞凋亡率为(1.02±0.21)％,实验组细胞凋亡率明显增加(P＜0.05),分别为(4.22±0.34)％、(7.5l±2.33)％、( 19.93±2.58)％,线粒体膜电位结果显示实验组24、48、72 h线粒体膜电位均不同程度降低,分别为(90.23±1.32)％、(87.30±2.21)％、(82.63±2.91)％,均显著低于正常对照组(94.21±3.96)％(P＜0.05)。结论 营养剥夺可能通过诱导BNIP3表达增加并结合线粒体导致髓核细胞凋亡。     

西罗莫司诱导人肝癌细胞株BEL-7402凋亡及其机制

目的探讨西罗莫司（SRL）在体外诱导人肝癌细胞株BEL-7402的凋亡作用及其机制。方法以不同浓度的SRL（5、10、20、30、40和50nmol／L）作用于体外培养的人肝癌细胞株BEL-7402，应用流式细胞仪检测培养24、48和72h时的细胞凋亡情况；Hoechst 33258荧光染色法观察细胞凋亡时的形态学变化；Western Blot法观察BEL-7402细胞中Caspase-3、Bcl-2、Bcl-xl和Bax基因的表达变化；采用Caspase-3试剂盒检测Caspase-3酶的活性；JCl染色法检测细胞线粒体膜电位（△ψbm）。结果SRL可诱导BEL-7402细胞凋亡，并与药物浓度和作用时间呈正相关。SRL作用BEL-7402细胞后48h，在Hoechst33258荧光染色图片上可见核浓缩及核碎裂等典型的细胞凋亡特征，凋亡过程中线粒体膜电位下降及Caspase-3酶原蛋白激活，伴有Bcl-2、Bcl-xl蛋白表达的降低和Bax蛋白上调。结论SRL能使抗凋亡蛋白Bcl-2、gcl-xl表达降低，促凋亡蛋白Bax表达上调，线粒体膜电位下降，激活Caspase-3酶原蛋白，从而诱导细胞凋亡。     

兔退变椎间盘中髓核细胞凋亡与BNIP3基因表达的意义

目的髓核细胞凋亡可能与髓核组织代谢障碍产生缺氧,导致BNIP3基因表达有关。通过观察兔退变椎间盘中髓核组织的细胞密度、细胞凋亡率及BNIP3的表达,为进一步了解髓核细胞凋亡机制提供实验依据。方法健康3月龄雄性新西兰大白兔30只,体重(2.3±0.2)kg,随机分为实验组(n=20)及对照组(n=10)。实验组大白兔采用针刺L3、4、L4、5及L5、6椎间盘制备椎间盘退变模型;对照组仅暴露椎间盘后缝合。术后4、8周通过MRI检查评价椎间盘退变情况,采用组织学观察和TUNEL法检查椎间盘髓核组织中凋亡细胞,用免疫组织化学染色法检测兔椎间盘髓核细胞BNIP3的表达。结果 MRI检查示实验组术后4、8周椎间盘髓核信号强度呈逐渐降低趋势。根据Pfirrmann分级标准,实验组术后4、8周椎间盘退变分级比较,差异均有统计学意义(P0.05)。组织学观察及TUNEL检查示:对照组椎间盘髓核中细胞密度高,可见少量散在的凋亡细胞;实验组术后4、8周时椎间盘髓核组织内细胞密度逐渐降低,可见较多凋亡细胞。各时间点实验组细胞密度、TUNEL染色阳性细胞率与对照组比较,以及实验组各指标两时间点间比较,差异均有统计学意义(P0.05)。对照组椎间盘髓核组织细胞中无BNIP3表达;实验组术后4、8周椎间盘髓核组织细胞中BNIP3表达逐渐增多,BNIP3染色阳性细胞率分别为13.45%±1.16%、32.00%±1.82%,BNIP3灰度值分别为194.32±4.65、117.54±2.11,各时间点间比较差异均有统计学意义(P0.05)。结论椎间盘退变与髓核组织中细胞密度下降有关,细胞凋亡是椎间盘髓核细胞减少的原因之一,BNIP3参与了椎间盘髓核细胞凋亡。     

低表达蛋白HAX1对Hela细胞凋亡的影响

目的 观察低表达蛋白HAX1对Hela细胞维持线粒体膜电位及细胞凋亡的影响.方法 利用RNA干扰技术抑制Hela蛋白HAX1表达3 d后,利用阳离子脂质荧光染料JC-I标记法和流式细胞仪检测并比较实验组(蛋白HAX1低表达组)及对照组细胞线粒体膜电位变化趋势.加入H2O2(2 mmol/L)诱导细胞凋亡3 h后利用Annexin V-FITC法检测并比较两组细胞凋亡率.结果 对照组细胞线粒体膜电位下降百分比均值为9.52%,实验组细胞线粒体膜电位下降百分比均值为21.12%,实验组细胞线粒体膜电位降低比率多于对照组(P＜0.05).对照组H2O2(2 mmol/L)诱导细胞凋亡率均值为21.80%,实验组H2O2(2 mmol/L)诱导细胞凋亡率均值为31.73%.实验组细胞凋亡率高于对照组(P＜0.05).结论 低表达蛋白HAX1不仅可以降低Hela细胞线粒体膜电位稳定性,而且促进Hela凋亡.     

缺氧和营养缺乏对软骨终板干细胞凋亡的影响及相关机制

目的 :观察缺氧和营养缺乏对软骨终板干细胞(cartilage endplate-derived stem cells,CESCs)凋亡的影响,探讨B细胞淋巴瘤/白血病-2/腺病毒E1B 19-k Da结合蛋白3(Bcl-2/adenovirus E1B 19-k Da-interacting protein 3,BNIP3)信号通路在其中的作用。方法 :从临床获取退变椎间盘软骨终板标本,分离培养软骨终板细胞,使用琼脂糖筛选获得CESCs并进行干细胞标志物鉴定,将第三代细胞分别在常氧/完全培养基(对照组)与缺氧和营养缺乏(实验组)条件下培养48h,通过流式细胞术检测细胞凋亡率,CCK-8法检测细胞活性,Western Blot检测BNIP3、Bcl-2关联x蛋白(Bax)、Bcl-2关联k蛋白(Bak)和低氧诱导因子1α(HIF-1α)蛋白表达水平。使用BNIP3小干扰RNA(siRNA)干扰CESCs中BNIP3基因,同时设置阴性干扰对照组(Scramble siRNA),同前分组处理后再次检测细胞凋亡率、细胞活性及BNIP3、Bax、Bak蛋白的表达水平。结果:对5例标本获得的CESCs进行了干细胞标志物鉴定,其中细胞表面粘附分子44(CD44)、CD73、CD90和CD105为阳性,CD34、CD45、CD11b、CD19和HLA-DR为阴性,提示CESCs具有干细胞特性。实验组细胞凋亡率为(29.12±0.65)%显著高于对照组的(14.87±2.03)%(P0.05);实验组的细胞增殖活性明显降低,为对照组的56.18%(P0.05)。与对照组相比,实验组BNIP3、Bax、Bak蛋白的表达均显著上调(P0.05)。使用BNIP3 siRNA干扰后,缺氧和营养缺乏引起的细胞凋亡增加和细胞增殖活力下降均被明显抑制;同时,缺氧和营养缺乏导致CESCs中BNIP3、Bax和Bak的蛋白表达升高也被显著逆转(P0.05)。结论:缺氧和营养缺乏能够诱导CESCs发生凋亡,此过程可能是通过上调BNIP3、Bax和Bak蛋白表达而发挥作用的。     

邻-氨基酚去甲表鬼臼毒素抗骨肉瘤SOSP-9607细胞作用及机理研究

目的：研究邻-氨基酚去甲表鬼臼毒素（ODE）抗骨肉瘤SOSP-9607细胞作用及机理。方法：采用MTT比色法测定体外抗骨肉瘤SOSP-9607细胞作用,透射电子显微镜观察细胞凋亡形态学;采用激光共聚焦显微镜测定SOSP-9607细胞内Ca^2＋、Mg^2＋．pH值和线粒体膜电位（MMP）的荧光强度;免疫细胞化学技术检测细胞内Bcl-2和Bax表达。结果：ODE时间、浓度依赖性地抑制SOSP-9607细胞生长,诱导细胞凋亡具有典型的凋亡形态特征如细胞膜表面微绒毛消失、核固缩、核碎裂等;剂量依赖性地增加SOSP-9607细胞内Ca^2＋,Mg^2＋浓度而降低细胞内pH值和线粒体膜电位;使SOSP-9607细胞内Bcl-2蛋白表达下降而Bax蛋白表达增加。结论：邻-氨基酚去甲表鬼臼毒素在体外实验中能明显抑制骨肉瘤SOSP-9607细胞生长,其作用机制可能与改变细胞内环境稳态及Bcl-2和Bax蛋白表达而诱导细胞凋亡有关。     

内质网应激在酸诱导的人椎间盘髓核细胞损伤中的作用机制研究

目的 :模拟人椎间盘髓核(nucleus pulposus,NP)酸性环境,研究酸诱导的内质网应激活化以及内质网应激在酸诱导的髓核细胞损伤中的作用机制。方法:体外单层培养人正常髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs)系,以p H值7.4为对照,p H值7.0和6.5分别模拟正常和退变椎间盘酸性环境,培养12~72h,建立酸诱导的髓核细胞损伤模型。采用CCK8法检测髓核细胞增殖情况,透射电镜检测髓核细胞中内质网应激活化情况,免疫荧光检测内质网应激特异性标志物糖调节蛋白78(78 k Da glucose-regulated protein,GRP78)和C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)表达。应用4-PBA(内质网应激阻断剂)阻断内质网应激后,流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期;β半乳糖苷酶染色检测细胞老化。Western blot检测LC3、GATA4、p53、p21、p16、Bax、Bcl-2和Caspase3蛋白变化情况。结果 :与对照组相比,酸刺激下(p H6.5组)髓核细胞整体增殖力较对照组明显下降;透射电镜下可见内质网扩张明显,膜表面积增加,内质网线粒体膜结构形成,伴线粒体肿胀;细胞免疫荧光检测提示GRP78和CHOP表达明显增加(P0.05)。应用4-PBA后,细胞凋亡率增加,且能够显著增加酸诱导的G1期停滞及β半乳糖苷酶阳性染色率(P0.05)。Western blot检测发现,酸刺激下,髓核细胞LC3、GATA4、p53、p21、p16、Bax和Caspase3表达增高(P0.05),Bcl-2表达降低(P0.05);应用4-PBA后可降低LC3比值和Bcl-2表达水平,并显著升高GATA4、p53、p21、p16、Bax和Caspase3(P0.05)。结论:酸性微环境能够活化内质网应激,在酸诱导的人髓核细胞急性损伤中起保护作用。     

过氧化物酶体增殖物激活受体γ激动剂对前列腺上皮细胞作用的研究

目的 研究过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)在人类前列腺上皮细胞株RWPE-1的表达和对前列腺细胞凋亡过程的影响.方法 用免疫细胞化学和免疫荧光法检测PPARγ在RWPE-1细胞的表达.细胞分对照组和实验组,实验组细胞采用PPARγ激动剂罗格列酮处理,分别检测2组细胞中凋亡执行酶Caspase 3/7的活性,采用免疫细胞化学方法检测Bax表达,采用阳离子染料JC-1观察线粒体膜电位变化.采用SPSS 13.0软件对实验数据进行统计分析,组间均数比较采用独立样本t检验,α=0.05.结果 PPARγ在人类前列腺上皮细胞株RWPE-1表达,主要定位于细胞核和核周.实验组Caspase 3/7活性[(10 636±1032)RLU]明显高于对照组[(5936±620)RLU],差异有统计学意义(P＜0.01).实验组Bax表达显著增加,对照组累计吸光度(A)值为6017±563,实验组为8250±694,2组比较差异有统计学意义(P＜0.01).线粒体膜电位检查发现,对照组呈黄绿色荧光,实验组呈绿色荧光,表明实验组线粒体膜电位发生去极化改变.结论 PPARγ激动剂能够诱导前列腺上皮细胞凋亡,这一过程涉及Bax和线粒体膜电位改变,提示PPARγ可能通过调控前列腺细胞的凋亡过程参与BPH发病.     

shRNA-Piezo1对异常机械牵张应力作用下髓核细胞凋亡的影响及相关机制

目的 :探讨短发夹RNA沉默压电离子蛋白1编码基因(shRNA-Piezo1)对异常机械牵张应力作用下髓核细胞凋亡的影响及相关机制。方法:取8例腰椎间突出症患者术中摘取的椎间盘组织(改良Pfirrmann分级为Ⅱ级或Ⅲ级),分别分离培养髓核细胞,取第2代髓核细胞构建体外机械牵张应力模型;利用293T细胞作为慢病毒感染靶细胞,检测最适慢病毒滴度,用最适滴度慢病毒感染髓核细胞;应用RT-PCR和Western-Blot法筛选出有效干扰序列,利用shRNA干扰技术构建shRNA-Piezo1干扰质粒;根据预实验处理结果,将细胞分成4组:空白对照组(取第2代髓核细胞不做机械牵张应力处理),牵张应力组(取第2代髓核细胞机械牵张应力处理24h),sh RNA阴性对照组(空白载体质粒+第2代髓核细胞机械牵张应力处理24h),shRNA干扰组(shRNAPiezo1干扰质粒+第2代髓核细胞机械牵张应力处理24h),应用Fluo3-AM试剂盒检测4组细胞的细胞质Ca~(2+)水平;Cell Meter检测试剂盒检测4组细胞中线粒体膜电位的变化;AnnexinV-FITC试剂盒检测4组细胞的凋亡率。结果:(1)分离培养的细胞Ⅱ型胶原蛋白和Aggrecan蛋白表达阳性,符合髓核细胞特征。(2)当髓核细胞转染复数(MOI)=50时,慢病毒滴度为1×10~8TU/ml转染效率最高。(3)homo-3201序列为shRNA-Piezo1的有效序列。(4)4组髓核细胞细胞质Ca~(2+)含量、线粒体膜电位翻转比例和细胞凋亡率有显著性差异(P0.05),空白组与shRNA阴性对照组比较无显著性差异(P0.05);shRNA干扰组与牵张应力组和shRNA阴性对照组比较均显著性减少(P0.05),与空白对照组比较无显著性差异(P0.05)。结论:shRNA-Piezo1可以抑制异常机械牵张应力作用下髓核细胞的过度凋亡,而且是通过抑制细胞质Ca~(2+)水平和线粒体膜电位翻转来实现的。     

人髓核细胞诱导人尿源性干细胞向髓核样细胞分化作用的研究

【摘要】 目的：探讨人髓核细胞（NPCs）诱导对人尿源性干细胞（USCs）向髓核样细胞分化的作用。方法：手术时获取腰椎间盘突出症患者L4/5的髓核组织,并采用贴壁法体外分离培养NPCs;从健康成年人尿液中获取USCs并进行体外培养,通过倒置显微镜观察细胞形态,并采用成骨、成脂、成软骨三系诱导分化及蛋白免疫印迹技术（Western blot,WB）对所获取的USCs进行形态、分化潜能及细胞表面标志蛋白鉴定。使用Transwell小室将P3代NPCs与USCs培养以建立共培养体系,设实验组、对照组及NPCs组,实验组为NPCs与USCs共培养组,对照组为单独USCs培养,NPCs组为单独NPCs培养;培养14d后应用倒置显微镜观察细胞形态;应用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）及WB分别检测实验组USCs、对照组USCs与NPCs组NPCs中蛋白多糖（ACAN）、SOX-9（SRY-related high mobility groupbox gene 9）、Ⅱ型胶原（COL2）及缺氧诱导因子1α（HIF-1α）的mRNA及蛋白的表达情况;免疫荧光染色观察3组 COL2A1及ACAN荧光表达。结果：培养的USCs成骨、成脂、成软骨三系分化实验结果均为阳性;USCs中干细胞阳性标志物CD29、CD44、CD73和CD90呈高表达,未检出干细胞阴性标志物CD34和CD45。培养14d后倒置显微镜下对照组及NPCs组细胞形态无变化,实验组USCs向髓核样细胞分化,形态变化明显。经共培养诱导14d后实验组及NPCs组中的ACAN、SOX-9、COL2A1及HIF-1α基因mRNA及蛋白表达均显著高于对照组（P<0.05）,ACAN及COL2A1荧光强度明显高于对照组;实验组上述各种mRNA及蛋白表达与NPCs组比较均无统计学差异（P＞0.05）,实验组荧光强度与NPCs组比较无明显差异。结论：在体外实验中,人NPCs可通过共培养的方式诱导人USCs分化为髓核样细胞,可为椎间盘组织工程研究提供NPCs来源。     

白介素-1β对髓核细胞MMP-1、2、9、13表达的影响

目的探讨IL-1β对人椎间盘髓核细胞表达基质金属蛋白酶MMP-1、2、9、13的作用。方法分离人椎间盘髓核细胞进行单层培养并利用甲苯胺蓝、番红O染色和Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行鉴定,而后分别用10ng／ml和50ng／ml重组人IL—1β刺激体外培养的髓核细胞,RT-PCR检测基质金属蛋白酶-1、2、13的表达,定量PCR检测基质金属蛋白酶-9的表达。结果10ng／ml和50ng／ml重组人IL-1β均可促进髓核细胞基质金属蛋白酶-1、2、9、13的表达（P〈0．05）;基质金属蛋白酶-9、13表达随IL-1β浓度升高而升高（P〈0．05）。结论IL—1β可以促进人椎间盘髓核细胞表达基质金属蛋白酶-1、2、9、13,其加速了椎间盘基质分解的作用亦可能通过上述细胞因子的介导。     

颈椎终板软骨细胞凋亡的检测及相关意义

目的检测颈椎终板软骨细胞的细胞凋亡指数,探讨其在椎间盘退变中可能的作用机制。方法颈椎间盘终板及髓核取自我院行颈椎前路手术的35例颈椎椎间盘退变患者（退变组）和19例颈椎外伤患者（外伤组）。光镜观察退变组和外伤组终板和髓核的细胞密度,TUNEL法检测两组终板软骨细胞和髓核细胞的细胞凋亡指数,咔唑分光光度法比较两组髓核蛋白多糖含量。结果退变组终板细胞密度较外伤组减少（P〈0.05）,TUNEL染色显示退变组终板细胞凋亡指数为（34.6±16.1）%,外伤组为（20.1±9.3）%,两组间比较差异有统计学意义（P〈0.05）。Pearson相关分析显示,颈椎终板TUNEL染色阳性细胞率与终板细胞密度、髓核蛋白多糖含量之间呈负相关（r=—0.805,P=0.001;r=—0.677,P=0.023）,与髓核TUNEL阳性细胞率之间呈正相关（r=0.758,P=0.003）。结论颈椎退变终板软骨细胞凋亡率较高,推测在椎间盘退变过程中可能发挥重要作用;软骨细胞凋亡可能与髓核细胞凋亡增加、终板细胞密度与髓核蛋白多糖含量降低密切相关。     

MMP-3在退变腰椎间盘组织中的表达及意义

目的研究MMP-3在退变腰椎间盘髓核和纤维环组织中的表达及其临床意义。方法用半定量RT—PCR和免疫组织化学法检测实验组1（30例退变腰椎间盘髓核）、实验组2（30例退变腰椎间盘纤维环）和对照组（10例创伤腰椎间盘髓核）中MMP3mRNA和蛋白表达。结果实验组1MMP-3mRNA和蛋白的表达均显著高于对照组（P均〈0．01）,实验组1与2之间MMP-3mRNA和蛋白的表达没有显著差异（P均〉0．05）。结论MMP-3的表达增加可能参与腰椎间盘退变的进程。     

大鼠增龄过程中髓核组织HSC70的表达及其意义

目的探讨在增龄过程中SD大鼠髓核组织中HSC70的表达及其意义。方法 3月龄、12月龄、24月龄SD大鼠各8只,HE染色检测椎间盘组织的退变情况;RT-PCR法测定髓核组织中HSC70的表达;Western blot检测髓核组织中HSC70的表达。结果大鼠增龄过程可部分反映椎间盘的退变变化;RT-PCR和Western blot均显示HSC70在不同年龄组SD大鼠髓核中均有表达,且24月龄（1.26±0.21;0.56±0.07）表达较3月龄组（1.60±0.30;0.68±0.07）表达明显降低（P〈0.05;P〈0.01）;但与3月龄和24月龄组相比,12月龄组HSC70变化（1.49±0.29;0.61±0.09）无差异（P〉0.05;P〉0.05）。结论 HSC70在椎间盘退变过程中的表达降低,提示HSC70的降低可能与椎间盘退变的发展进程有关。     

人退变腰椎间盘中细胞凋亡与Bax及半胱胺酸蛋白酶蛋白3基因的表达

目的 检测人腰椎间盘组织中的细胞密度、细胞凋亡率以及Bax和半胱氨酸蛋白酶蛋白3(Caspase-3)的表达,为深入了解人腰椎间盘退变的机制提供实验依据,并为将来通过生物学方法 延缓腰椎间盘退变提供新的思路.方法 实验组30个椎间盘标本(L2～S1)来自27例行后路腰椎间盘切除椎间融合手术自愿捐赠的患者,男18例,女9例;年龄30～72岁,平均51.09岁.所有病变节段均经MRI证实,患者术前均未接受椎间盘造影、胶原酶髓核溶解或椎间盘激光汽化术.对照组20个标本(L2～S1)来自5例青年男性意外死亡者新鲜尸检腰椎间盘;年龄24～37岁,平均30.83岁.采用HE染色观察凋亡软骨细胞、凋亡小体和细胞密度,TUNEL染色法检测人腰椎间盘中的凋亡细胞率,用SP免疫组织化学法检测Bax及Caspase-3表达,图像分析Bax及Caspase-3的平均灰度值.结果 HE染色示对照组、实验组软骨终板和髓核内的平均细胞密度分别为(17.16±1.22)、(12.41±0.95)个/HP,二者差异有统计学意义(P＜0.01).TUNEL染色观察示对照组的软骨终板与髓核内的平均凋亡细胞率为6.97%±0.92%,低于实验组的12.59±0.95%(P＜0.01).SP免疫组织化学染色示对照组髓核内Bax、Caspase-3染色阳性细胞率分别为11.02%4±1.18%和9.01%±1.00%,均低于实验组的19.29%±1.18%和15.07%±0.97%,差异均有统计学意义(P＜0.01).对照组腰椎间盘髓核内Bax、Caspase-3的平均灰度值分别为187.33±7.88和185.68±3.26,实验组分别为124.98±6.69和160.13±4.37,两组间比较差异有统计学意义(P＜0.01).将全部腰椎间盘标本进行Pearson相关分析,对照组和实验组腰椎间盘凋亡细胞率与细胞密度间成负相关,相关系数r分别为-0.88和-0.93(P＜0.01)两组髓核内Bax、Caspase-3阳性细胞率与凋亡细胞率之间成正相关,相关系数r分别为0.83和0.91(P＜0.01).结论 细胞密度下降参与了人腰椎间盘的退变过程,Bax和Caspase-3的表达上调在人腰椎间盘髓核细胞的凋亡过程中有一定作用.     

缺氧条件下大鼠髓核细胞中缺氧诱导因子1α与自噬相关分子的表达及相关性分析

目的探讨缺氧条件下大鼠髓核细胞中缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)与自噬相关分子Beclin1、LC3B的表达及其相关性。方法取健康成年SD大鼠髓核组织,分离培养髓核细胞并传代。取第3代髓核细胞行HE染色和Ⅱ型胶原酶免疫荧光染色鉴定后,随机分为4组。A组细胞于常氧条件下(37℃、5%CO2、20%O2)培养,B组细胞于缺氧条件下(37℃、5%CO2、1%O2)培养,C组细胞转染HIF-1α-小干扰RNA后于缺氧条件下培养,D组细胞加入自噬抑制剂3-MA后于缺氧条件下培养。各组细胞培养8 h后,采用Western blot和实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)检测HIF-1α与自噬相关分子Beclin1、LC3B的表达情况。结果经分离纯化的第3代大鼠髓核细胞HE染色后细胞质呈淡粉色,细胞核呈蓝黑色;Ⅱ型胶原酶免疫荧光染色为阳性。Western blot和qRT-PCR检测示,B组HIF-1α、Beclin1和LC3B蛋白及mRNA相对表达量均显著高于A组(P<0.05),C组均显著低于B组,差异均有统计学意义(P<0.05)。D组HIF-1α蛋白和mRNA相对表达量与B组比较差异无统计学意义(P>0.05),Beclin1和LC3B蛋白和mRNA相对表达量均较B组显著降低(P<0.05)。结论缺氧条件能诱导大鼠髓核细胞中HIF-1α和自噬相关分子Beclin1、LC3B的表达,且HIF-1α与自噬相关分子的表达具有相关性,即HIF-1α下调能降低自噬相关分子的表达,而缺氧条件下自噬水平下调对HIF-1α的表达无明显影响。     

Upregulation of BNIP3 and translocation to mitochondria in nutrition deprivation induced apoptosis in nucleus pulposus cells

ObjectiveThis study was to detect the expression of Bcl-2/adenovirus E1B19-kDa-interacting protein 3 in apoptosis induced by nutrition deprivation in nucleus pulposus cells, so as to further understand the mechanism of apoptosis in nucleus pulposus cells.MethodsCells isolated from rat caudal disc were cultured under two different oxygen, glucose and serum concentrations for up to 3 days. Interactions between two different concentrations were examined by cell vitality assay mitochondrial membrane potential (Δψm) test and apoptosis detect. The expression and location of Bcl-2/adenovirus E1B19-kDa-interacting protein 3 were tested by real-time polymerase chain reaction and immunofluorescence staining.ResultCell vitality and mitochondrial membrane potential (Δψm) were significantly reduced in absence of oxygen, glucose and serum while the cell apoptosis percent was significantly increased, as compared with the cells in normal oxygen, glucose and serum concentration. The expression of Bcl-2/adenovirus E1B 19-kDa-interacting protein 3 showed a significant increase in absence of oxygen, glucose and serum, especially in 72 h. Furthermore, the protein was found to translocate to mitochondria.ConclusionUpregulation of Bcl-2/adenovirus E1B 19-kDa-interacting protein 3 and translocation to mitochondria may be involved in apoptosis of nucleus pulposus cells in nutrition deprivation.     

Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金表面晶粒细化对成骨细胞行为的影响

目的研究Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn（TLM）合金表面晶粒细化对HFOB1.19成骨细胞生物学行为的影响。方法实验分为两组,实验组（SMATed组）采用表面机械研磨处理（SMAT）方法在TLM合金表面制备一层β-Ti的纳米结构层,对照组（unSMATed组）采用未经SMAT的钛合金,将两组钛合金样品机械抛光至镜面。原子力显微镜分析两组样品表面的粗糙度及拓扑结构,光学显微镜及透射电镜分析表层晶粒大小,扫描电镜及MTT法分别考察成骨细胞的形态及细胞活力,并采用Real-time PCR技术分析材料对骨涎蛋白（BSP）及骨粘连蛋白（ON）基因表达的影响。结果抛光处理后的unSMATed组和SMATed组钛合金样品表面具有相近的微观粗糙度及拓扑结构,最表层的晶粒尺度分别为90±20μm及30±7 nm。成骨细胞与两组样品直接接触培养1、5、24、72、168 h,SMATed组样品表面细胞活性在各时间点均明显高于UnSMATed组（P＜0.05）;成骨细胞在两组样品表面培养3、7、14 d后,SMATed组样品表面BSP及ON的表达水平在各时相点均显著高于unSMATed组（P＜0.05）。结论TLM合金表面晶粒细化能显著促进成骨细胞的黏附、增殖及胞内特异性蛋白基因的表达,改善合金生物相容性。     

兔髓核组织中BNIP3表达与椎间盘退变的关系

目的:探讨兔椎间盘髓核组织中BNIP3表达量与椎间盘退变的相关性。方法:健康1月龄新西兰白兔24只,随机分为4组,每组6只。在每只动物的L4/5、L5/6和L6/7椎间盘进行纤维环穿刺术,建立椎间盘退变模型,作为实验椎间盘;穿刺椎间盘近端3个椎间盘(L1/2、L2/3、L3/4)作为正常对照椎间盘。分别于术后即刻、2、4、8周对椎间盘进行MRI及组织学评分,应用Real-time PCR定量检测髓核组织BNIP3 mRNA表达,免疫组织化学染色半定量髓核组织BNIP3表达,同时分析同一椎间盘BNIP3表达与MRI评分、组织学评分之间的相关性,并与正常椎间盘进行对照。结果:正常及手术后即刻实验椎间盘在MRI T2加权像上呈高密度,评分为1.0±0.0;手术后2周实验椎间盘信号呈不均一的高密度,评分为2.9±0.4;手术后4周实验椎间盘信号呈不均一中低密度,评分4.2±0.3;手术后8周实验椎间盘信号呈低密度,评分4.9±0.1,各时间点MRI评分比较有显著性差异(P<0.05)。组织学染色显示正常及手术后即刻椎间盘结构整齐,髓核与纤维环交界清晰,组织学评分4.0±0.0;手术后2周实验椎间盘纤维环出现小裂隙,髓核与纤维环交界轻度不清,组织学评分7.5±0.2;手术后4周实验椎间盘纤维环出现较大裂隙,髓核与纤维环交界中度不清,组织学评分10.0±1.0;手术后8周实验椎间盘正常结构丧失,髓核组织纤维化,组织学评分11.8±0.2,各时间点间组织学评分比较有显著性差异(P<0.05)。手术后即刻、2周、4周及8周实验椎间盘BNIP3 mRNA表达是正常组的1.0±0.3倍、2.0±0.1倍、2.8±0.3倍和4.2±0.2倍,与椎间盘MRI退变评分呈显著性正相关(r=0.92,P<0.01)。正常及手术后即刻实验椎间盘髓核组织BNIP3灰度值分别为55.3±6.2和60.7±4.4;而手术后2周、4周及8周实验椎间盘分别为150.4±13.4、176.0±35.1和173.6±7.9,其灰度值与椎间盘组织学评分呈显著性正相关(r=0.92,P<0.01)。结论:兔椎间盘髓核组织中BNIP3 mRNA表达量与椎间盘退变相关,BNIP3表达上调可能在椎间盘退变过程中发挥了重要作用。