Nrf2/Keap1/ARE信号通路和髓核细胞自噬的研究进展

近年来,核因子E2相关因子2(Nrf2)/Kelch样环氧氯丙胺相关蛋白1/抗氧化应答元件信号通路和细胞自噬之间的相互作用机制成为国内外的研究热点之一。泛素结合蛋白p62介导的自噬诱导对Nrf2活化、消除线粒体功能障碍和氧化应激至关重要。椎间盘退变是各种脊柱退行性疾病的病理基础,在退变的椎间盘中可以观察到不同水平的髓核细胞自噬。炎症、营养缺乏、低氧、压力和高糖等因素均能诱导髓核细胞自噬,但自噬在椎间盘退变中的确切作用尚存在争议。     

细胞凋亡与椎间盘退变

1972年，Kerr等提出了细胞凋亡的概念，随后的研究证实，细胞凋亡在机体发育和许多生理、病理过程中均起着重要作用。退行性疾病是多种因素作用下机体某些器官的功能过早减退，组织学上表现为特定器官内功能细胞的数量减少。有研究表明，细胞凋亡参与了骨性关节炎等退行性疾病的发生与发展。颈椎病和腰椎间盘突出症均可严重影响人们的健康，目前公认，其发生、发展的根本原因是椎间盘退变。本文对细胞凋亡与椎间盘退变的关系综述如下。     

软骨终板细胞凋亡与颈椎间盘退变关系的研究

目的：探讨脊柱软骨终板细胞凋亡与颈椎间盘退变之间的关系。方法：24只清洁型wista大鼠,随机分为实验组和对照组。实验组沿C1-C7棘突做正中切口,剥离椎旁肌,切除C1-C7的棘上、棘间韧带及两侧关节突关节后外1/2,诱发加速脊柱退变;对照组仅切开皮肤后缝合。分别于第9周、18周、36周对两组动物施行过度麻醉处死,完整取下包含上下椎体的椎间盘。对颈椎标本行矢状位切片,分离软骨终板和椎间盘。颈椎间盘按Thompson椎间盘退变病理分级标准进行分级评定;将软骨终板石蜡包埋,切片。HE染色和Tunnel染色后,计数椎间盘软骨终板凋亡数量,评估软骨终板消失状况。结果：两组软骨终板细胞凋亡随时间进展而加速。与对照组相比,18周实验组软骨终板细胞凋亡率明显增高（P〈0.05）;在9周和27周时,实验组与对照组软骨终板细胞凋亡率无统计学差异。结论：脊柱退变模型显著增加了软骨终板细胞凋亡数量,加速了脊柱退变;随年龄增加,软骨终板凋亡细胞数量逐渐增加,软骨终板破坏程度增加,颈椎间盘退变过程加速;年龄是颈椎间盘退变的重要因素;软骨终板细胞凋亡是椎间盘发生退行性变的重要原因。     

腰椎软骨终板细胞凋亡与椎间盘退变的关系

目的:建立脊柱退变的动物模型,确定脊柱软骨终板细胞凋亡在脊柱退变过程中的意义。方法:选取健康大白鼠24只,随机分为实验组和对照组。建立模型后,在不同时间段对腰椎标本行矢状位切片,分离软骨终板和椎间盘。计数椎间盘软骨终板细胞凋亡数量,评估软骨终板消失状况。结果:腰椎间盘退变的组织学表现,HE染色观察腰椎间盘细胞凋亡状况,TUNEL染色比较对照组和实验组在18周均有明显差别。结论:脊柱退变模型显著增加了软骨终板细胞凋亡数量,腰椎间盘退变过程加速,所以软骨终板细胞凋亡是椎间盘发生退行性变的重要原因。     

TGF-β通路在椎间盘退变分子生物学进程中作用机制的研究进展

椎间盘退变的发生与椎间盘细胞流失、细胞外基质合成与降解失衡和局部炎症反应有密切关联。转化生长因子β（TGF-β）家族在椎间盘退变的分子生物学进程中发挥关键的调控作用,且在椎间盘的形成和发育过程中均发挥重要作用。另外,在退变的椎间盘中,TGF-β呈低水平表达,造成椎间盘组织细胞外基质表达水平降低、椎间盘细胞凋亡加速和椎间盘组织内炎症反应加强等不良反应,进一步加速了椎间盘组织的退变。同时,以TGF-β异常表达为靶点的分子生物治疗策略成为椎间盘退变治疗的新手段。适当激活TGF-β通路可以抑制细胞外基质降解、促进椎间盘细胞增殖并抑制其凋亡,并可以有效抑制椎间盘组织内炎症,起到延缓椎间盘退变发展、恢复椎间盘形态和高度及增加椎间盘组织负重的作用功能。但过度激活TGF-β通路反而会引起髓核细胞老化,加剧椎间盘退变。现回顾TGF-β通路在椎间盘发育和退变过程中的表达情况,并对TGF-β异常表达造成椎间盘退变中的分子生物学机制进行阐述。     

生长因子在椎间盘退变中的作用及中医药干预研究进展

椎间盘退变为当今世界范围内患病率最高的疾病之一,逐渐呈现低龄化的趋势。椎间盘退变的有效防治日益成为全球关注的焦点及临床研究的热点。椎间盘退变受营养状况、生物力学、免疫机制等因素的影响,其中细胞凋亡及细胞外基质紊乱是目前公认影响椎间盘退变发展的主要病理机制。现代医学对椎间盘退变的研究已经深入分子免疫水平。研究发现相关生长因子在椎间盘退变的病理机制中扮演着重要角色,其通过调控椎间盘细胞的凋亡及基质降解,是调控椎间盘退变发生、发展的重要传导因子。转化生长因子-β及胰岛素类生长因子的表达可抑制髓核细胞凋亡,减少基质降解;血管内皮生长因子促进新生血管的形成及椎间盘的重吸收;碱性成纤维细胞生长因子保护椎间盘终板软骨细胞不受破坏,延缓椎间盘退变进程。目前治疗椎间盘退变临床多使用非甾体抗炎药或阿片类等药物进行治疗,但长期服用会导致胃肠道不良反应。中医药治疗椎间盘退变有不良反应小、价廉效优等优势。不断深入的现代网络药理学及分子生物学等研究发现,中医药可干预多种生长因子的表达,进而调节椎间盘细胞外基质的稳定,发挥治疗椎间盘退变的作用。该文阐述相关生长因子在椎间盘退变中的作用,以及中医药调控相关生长因子的研究成果,以期为中医药防治椎间盘退变提供参考和依据。     

自噬在椎间盘退行性病变中的研究进展

椎间盘退变(IDD)是腰痛的主要原因,约20%-40%的中老年患者可不同程度地患有神经根痛。IDD的发生与细胞外基质合成和分解代谢失衡、衰老、炎症反应、细胞凋亡、自噬和血管增殖有关的生理和病理过程。自噬是一种进化上保守的具有溶酶体活性,可降解和转化长寿蛋白质、细胞质和细胞器。长期以来,自噬一直被认为通过提供再循环的代谢底物来维持能量稳态,从而起到对应激的防御反应的作用。包括缺氧,饥饿,内质网应激和酸性环境应激在内的各种应激可以诱导自噬。自噬也被认为是一种重要的细胞生存生理过程,它可以维持新陈代谢并防止受损的蛋白质和细胞器在应激反应中堆积。本文就自噬在椎间盘退行性病变的作用作一综述。     

炎性细胞因子与椎间盘退变相关性的研究进展

椎间盘退变是一系列脊柱退行性疾病的前提和基础病理过程。目前引起椎间盘退变的确切机制尚无定论,但研究发现椎间盘中的炎性因子在椎间盘退行性变的病理过程中可能发挥着重要的调控作用。本文就炎性细胞因子在椎间盘退变中的作用做一综述。     

腰椎退行性疾病手术患者椎间盘退变及责任间隙分布情况研究

背景　椎间盘退变是一系列腰椎退行性疾病的始动因素,既往研究多集中于腰椎间盘退变的流行病学及影像学研究方面,而关于严重腰腿痛的腰椎退行性疾病患者需手术干预的研究少见,其椎间盘退变分布规律并不明确,而责任间隙（手术节段）退变分布情况鲜有报道。目的　分析腰椎退行性疾病手术患者椎间盘退变及责任间隙分布规律。方法　选择2012年1月-2016年2月于中国人民解放军第960医院行腰椎正侧位、过伸过屈位X线和腰椎矢状位MRI检查并确诊为腰椎退行性疾病患者503例,分析腰椎间盘退变及责任间隙分布特点〔包括腰椎失稳、Modic改变、高信号区域（HIZ）、许莫结节（SN）〕;椎间盘退变分级采用Pfirrmann分级标准,Ⅰ、Ⅱ级为正常椎间盘,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为退变椎间盘（其中Ⅳ级、Ⅴ级为严重退变）;多间隙椎间盘退变采用自定义W分级标准,即两个及以上节段椎间盘退变程度。结果　503例患者共2 515个腰椎间盘,退变率为74.08%（1 863/2 515）,严重退变率36.46%（917/2 515）。上腰椎椎间盘（L1~2、L2~3）退变率为56.96%（573/1 006）,严重退变率为34.55%（198/573）;下腰椎椎间盘（L3~4、L4~5、L5~S1）退变率为85.49%（1 290/1 509）,严重退变率为55.74%（719/1 290）。下腰椎椎间盘退变率、严重退变率均高于上腰椎（P<0.05）。≥40岁女性腰椎间盘退变率高于男性（P<0.05）。<40岁男性腰椎失稳发生率与女性比较,差异无统计学意义（P>0.05）;而Modic改变、HIZ、SN发生率两性别间比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。≥40岁女性腰椎失稳发生率高于男性（P<0.05）;而Modic改变、HIZ、SN发生率两性别间比较,差异均无统计学意义（P>0.05）。≥40岁男性Modic改变、HIZ与女性腰椎失稳、HIZ、SN与<40岁者发生率比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。腰椎失稳、Modic改变、SN和HIZ腰椎退变节段分布情况比较,差异均有统计学意义（P<0.01）。手术节段单间隙381例,两间隙102例,三间隙14例,四间隙4例,五间隙2例;责任间隙椎间盘退变率为99.01%（498/503）,严重退变率为62.82%（316/503）。结论　腰椎退行性疾病手术患者的椎间盘退变率较高,且女性较高,下腰椎椎间盘高于上腰椎椎间盘,女性腰椎失稳、Modic改变发生率均高于男性,SN发生率低于男性,40岁是男性Modic改变及HIZ发生的转折点,也是女性腰椎失稳、HIZ、SN发生的转折点。责任间隙椎间盘大部分发生退变,且严重退变率较高。     

低氧诱导因子-1α在腰椎间盘退变过程中的研究进展

随着人口老龄化,腰椎退行性疾病成了临床工作中常见病、多发病,以往的研究结果证实腰椎退变过程中椎间盘首先发生结构的变化,因此腰椎间盘退变成为一系列腰椎退变性疾病的前提和基础。近年来,随着我们对细胞因子及炎症介质的研究日益加深,分子生物学及分子免疫的迅速发展,细胞因子、炎症介质在介导髓核细胞凋亡、降低椎间盘内的蛋白多糖含量、促使新生血管形成均成为椎间盘退变的基本病理过程,并发挥重要作用。     

退变颈椎间盘组织中细胞凋亡及Caspase-8表达的研究

目的探讨凋亡相关蛋白Caspase-8在颈椎间盘退变中的作用。方法采用原位DNA片段末端标记和免疲组织化学方法,对比观察57例颈椎病退变颈椎间盘组织细胞及42例创伤对照颈椎间盘组织细胞凋亡状态及凋亡相关蛋白Caspase-8的表达。结果57例颈椎病退变颈椎间盘组织细胞凋亡率(AI)为54.0%,Caspase-8蛋白阳性细胞百分率为43.0%;42例创伤对照颈椎间盘AI为39.6%,Caspase-8蛋白阳性细胞百分比为35.4%。两组间AI、Caspase-8蛋白表达差异均有显著性意义(P<0.05)。Caspase-8表达越强,凋亡细胞数越多。结论Caspase-8蛋白参与了颈椎间盘组织中细胞调亡的调节,可能在颈椎病颈椎间盘退行性变发生和发展中发挥重要作用。     

椎间盘退变中终板细胞凋亡的研究

退行性疾病是多种因素作用下机体某些器官的功能过早减退,组织学上表现为特定器官内功能细胞的数量减少。软骨终板是椎间盘的重要组成部分,它不仅是椎间盘的组成结构,并且在椎间盘的生理和退变过程中扮演着重要的角色,纤维环细胞为软骨细胞在不同阶段上的表现。实际上软骨细胞再生能力很弱,损伤后常由瘢痕组织修复完成,组织内的平衡主要是细胞增殖和死亡的平衡[1]。近年来,越来越多的研究发现软骨终板细胞凋亡在椎间盘的衰老和退变中起着重要作用。1凋亡在生物体内的作用细胞凋亡(apoptosis)或程序化细胞死亡(pro-grammed cell death,PCD)…     

Fas/FasL基因在退变腰椎间盘组织中的表达及诱导凋亡作用

研究发现，细胞凋亡是退变椎间盘组织中细胞减少的主要因素，椎间盘退变与细胞凋亡及由凋亡引起的基质代谢障碍有关。在腰椎间盘突出症患者椎间盘组织内发现Fas和FasL的表达，但没有对其进行相关功能的深入研究。本研究应用逆转录PCR(RT—PCR)和免疫印记方法检测退变腰椎间盘组织中Fas及FasL基因的表达，并通过抗Fas抗体诱导椎间盘细胞凋亡，以了解Fas系统在腰椎间盘退变中的作用。     

自噬与神经系统疾病

自噬是细胞内异常聚集蛋白和受损细胞器主要的降解和循环途径,维持着细胞正常的代谢平衡及物质更新。自噬具有神经保护作用,可通过调节神经元和胶质细胞的稳态、发育和凋亡等生理过程影响神经系统的功能状态。近年来大量研究表明,神经系统疾病与异常自噬密切相关,自噬的抑制或过度激活均能影响抑郁症、神经退行性疾病和精神分裂症的发生发展。了解自噬在神经系统疾病中的作用机制对于预防与治疗相关疾病具有重要意义。该文主要对当前自噬与上述神经系统疾病的研究进展进行综述,为以上疾病的进一步研究提供参考。     

退变颈椎间盘组织中细胞凋亡及相关蛋白Caspase-8、Caspase-9的表达

目的探讨凋亡相关蛋白Caspase-8、Caspase-9在颈椎间盘退变中的作用。方法采用原位DNA片段末端标记和免疫组织化学方法,检测57例颈椎病退变颈椎间盘组织细胞及42例创伤对照颈椎间盘组织细胞凋亡状态及凋亡相关蛋白Caspase-8、Caspase-9的表达。结果57例颈椎病退变颈椎间盘组织细胞凋亡率(AI)为54.0%,Caspase-8蛋白阳性细胞百分率为43.0%,Caspase-9蛋白阳性细胞百分率为54.0%;42例创伤对照颈椎间盘组织细胞凋亡率(AI)为39.6%,Caspase-8蛋白阳性细胞百分比为35.4%,Caspase-9蛋白阳性细胞百分比为47.0%。两组间细胞凋亡率(AI)、Caspase-8、Caspase-9蛋白表达差异均有显著性意义(P<0.05)。凋亡细胞数越多,Cas-pase-8、Caspase-9表达越强。结论Caspase-8、Caspase-9蛋白参与了颈椎间盘组织中细胞调亡的调节,可能在颈椎病颈椎间盘退行性变发生和发展中发挥重要作用,且细胞调亡蛋白Caspase-9的作用可能比Caspase-8强。     

益气化瘀补肾方延缓椎间盘退变机制研究

椎间盘退变是一系列脊柱退行性疾病（如颈椎病和腰椎间盘突出症）的根本病理基础,其临床表现有颈肩痛、腰腿痛、椎管狭窄、脊柱节段不稳、骨赘形成、椎间盘突出及随之而来的刺激或损害邻近组织：肌肉、韧带、神经、脊髓和血管而产生的一系列临床症状和体征的综合征。椎间盘退变机制涉及多个环节,目前研究比较清楚的有：椎间盘的营养供应、细胞外基质代谢、细胞内外信号传导、炎症因子的浸润等,退变的过程是一系列从始动因素到终末结局的连锁反应。     

MMP-1及TIMP-1在人退变椎间盘髓核中的表达

目的测定MMP-1及TIMP-1在人退变椎间盘髓核中的表达,探讨其在人椎间盘退变发生、发展中的作用。方法选取2009～2010年青海大学附属医院骨科腰椎间盘突出症手术切除髓核标本25例及外伤致胸腰椎骨折切除髓核15例作为对照组。采用免疫组化法检测退变椎间盘髓核细胞中MMP-1及TIMP-1表达。结果在椎间盘髓核细胞中MMP-1的表达病例组的阳性率高于对照组（P〈0.01）;椎间盘髓核细胞中TIMP-1的表达病例组阳性率高于对照组（P〈0.01）。结论退变椎间盘髓核细胞中MMP-1及TIMP-1表达升高,退变椎间盘髓核细胞中MMP-1/TIMP-1失调,在椎间盘突出的发生、发展中发挥重要作用。     

PI3K/Akt信号转导通路与椎间盘退行性变的关系研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（PI3K/Akt）信号通路参与调控细胞代谢、增殖、分化和凋亡.研究表明,椎间盘细胞数量减少、基质降解在椎间盘退行性变过程中起着关键作用.PI3K/Akt信号途径通过介导上调基质蛋白多糖的表达、促进椎间盘细胞的增殖和抑制椎间盘细胞的凋亡等,对延缓椎间盘退行性变进程起着重要作用.因此,对PI3K/Akt信号通路作用的分子机制深入研究,有助于对椎间盘退行性变发病机制的理解和寻找有效的干预措施.     

椎间盘退变生物力学的研究

生物力学因素是导致椎间盘退变最重要的病理因子,异常的力学负荷通过破坏椎间盘营养通路、影响细胞代谢、加速细胞凋亡及改变基质金属蛋白酶的含量和活性等多种机制,影响椎间盘正常新陈代谢,导致退变发生。生物治疗为阻止或逆转椎间盘退变及使椎间盘组织再生提供了可能。     

兔退变椎间盘模型中髓核细胞凋亡的实验研究

目的：研究细胞凋亡在兔退变椎间盘模型中的作用。方法：用针刺法制作兔退变椎间盘模型,磁共振检查鉴定模型的建立,HE染色计数髓核细胞,TUNEL法染色标记凋亡髓核细胞,并通过激光共聚焦显微镜计数凋亡细胞比例,RT-PCR检测Bax和Bcl-2凋亡相关基因的表达水平。结果：兔退变模型建立成功,退变组髓核细胞计数低于正常组,凋亡细胞比例高于正常组,退变组抗凋亡基因表达低于正常组,凋亡基因水平高于正常组。结论：凋亡在椎间盘退变模型中存在,并起重要作用。