人颈椎间盘退变与细胞凋亡及基质金属蛋白酶11的表达

背景:前期研究发现基质金属蛋白酶11基因在人退变颈、腰椎间盘组织中明显上调.目的:观察人退变颈椎间盘髓核组织中基质金属蛋白酶11的表达与细胞凋亡的关系.方法:纳入30个经MRI确认的退变颈椎间盘髓核组织和20个因颈椎创伤治疗获得的正常颈椎间盘髓核组织.结果与结论:苏木精-伊红染色显示退变的颈椎间盘髓核组织中髓核细胞较正常髓核组织明显减少(P < 0.01),而凋亡细胞较正常髓核组织明显增多(P < 0.01).免疫组化染色显示退变的颈椎间盘髓核组织中基质金属蛋白酶11的表达明显高于正常髓核组织(P < 0.01),且基质金属蛋白酶11表达与TUNEL染色检测到的细胞凋亡正相关(r=0.44,P < 0.05).说明高表达的基质金属蛋白酶11不仅可直接破坏细胞外基质尚可诱导髓核细胞凋亡,在椎间盘退变的过程中发挥重要作用.     

人颈椎间盘退变与细胞凋亡及基质金属蛋白酶11的表达

背景：前期研究发现基质金属蛋白酶11基因在人退变颈、腰椎间盘组织中明显上调。目的：观察人退变颈椎间盘髓核组织中基质金属蛋白酶11的表达与细胞凋亡的关系。方法：纳入30个经MRI确认的退变颈椎间盘髓核组织和20个因颈椎创伤治疗获得的正常颈椎间盘髓核组织。结果与结论：苏木精-伊红染色显示退变的颈椎间盘髓核组织中髓核细胞较正常髓核组织明显减少（P〈0.01）,而凋亡细胞较正常髓核组织明显增多（P〈0.01）。免疫组化染色显示退变的颈椎间盘髓核组织中基质金属蛋白酶11的表达明显高于正常髓核组织（P〈0.01）,且基质金属蛋白酶11表达与TUNEL染色检测到的细胞凋亡正相关（r=0.44,P〈0.05）。说明高表达的基质金属蛋白酶11不仅可直接破坏细胞外基质尚可诱导髓核细胞凋亡,在椎间盘退变的过程中发挥重要作用。     

基质金属蛋白酶1在不同程度退变腰椎间盘髓核与纤维环中的表达及意义

背景：基质金属蛋白酶在椎间盘退变中通过影响基质合成及降解导致基质成分紊乱及功能的改变。目的：观察基质金属蛋白酶1在人类退变腰椎间盘组织中的表达变化。方法：获取经手术治疗腰椎间盘突出症患者椎间盘标本30份,突出型、脱出型、游离型各10份,分离髓核与纤维环,设为实验组;腰椎损伤致椎体骨折切除椎间盘10份设为对照组。应用免疫组织化学法检测基质金属蛋白酶1在椎间盘中髓核与纤维环细胞中的表达。结果与结论：①苏木精-伊红染色显示,对照组椎间盘标本纤维环仍保持着致密的板层结构,实验组椎间盘组织多呈纤维化样改变。②两组髓核细胞中基质金属蛋白酶1表达均高于纤维环细胞中的表达。③实验组突出型椎间盘标本中基质金属蛋白酶1表达明显高于对照组（P〈0.01）,脱出型和游离型椎间盘标本中基质金属蛋白酶1表达明显高于突出型（P〈0.01）。     

基质金属蛋白酶与椎间盘的退变

背景:椎间盘细胞外基质的破坏是椎间盘退变的主要标志,已经证实这与主要基质金属蛋白酶的表达和活性上调有关。然而到目前为止对于基质金属蛋白酶家族的调节几乎没有系统的资料。目的:全面了解基质金属蛋白酶在椎间盘退变中的表达及作用。方法:由第一作者用计算机检索中国生物医学全文数据库(SinoMed:2000/2011)和Medline数据库(2000/2011),检索词分别为"基质金属蛋白酶,基质金属蛋白酶组织抑制因子,椎间盘,退行性变,脊柱"和"matrix metalloproteinases,tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,disc,degeneration,intervertebral"。共检索到207篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入31篇文章。回顾收录的基质金属蛋白酶相关综述和论文报告,并分析生物学作用及调节的研究进展。结果与结论:基质金属蛋白酶在椎间盘退变中起着重要作用,已有证据表明基质金属蛋白酶能加速椎间盘细胞外基质的退变进程,并已取得了大量免疫组化证据的支持。     

雌激素影响去势雌兔腰椎间盘髓核中白细胞介素20和基质金属蛋白酶3的表达?

背景:雌激素缺乏可导致椎间盘发生一系列的物理化学变化,有研究报道基质金属蛋白酶3可降解蛋白多糖聚合体及椎间盘内多种基质成分,白细胞介素20在椎间盘发生退变的过程中也发挥着重要作用.目的:探讨雌激素对去势雌兔腰椎间盘髓核中白细胞介素20和基质金属蛋白酶3表达的作用.方法:将新西兰大白兔随机分为正常对照组、模型组、低剂最和高剂量雌激素组.除正常对照组外均切除双侧卵巢建立去势动物模型.正常对照组和模型组隔日肌注生理盐水2 mL,低、高剂量雌激素组分别隔日肌注0.2和1.0 mg的苯甲酸雌二醇.3个月后所有动物于腰椎间盘髓核组织取材,采用苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色和Western-blot方法检测自细胞介素20和基质金属蛋白酶3的表达.结果与结论:模型组细胞密度明显降低,脊索细胞明显减少,软骨样细胞集簇成团,其余各组无明显变化.免疫组化结果显示模型组腰椎间盘髓核组织白细胞介素20和基质金属蛋白酶3阳性细胞表达明显高于正常对照组和高剂量雌激素组(P<0.05).Western-blot检测结果与免疫组化学染色结果相似.提示肌注雌激素能降低去卵巢新西兰大白兔腰椎间盘髓核中自细胞介素20和基质金属蛋白酶3的表达,进而防止腰椎间盘髓核基质的降解.     

核因子κB、基质金属蛋白酶3在退变腰椎间盘组织中的表达

背景:对于椎间盘退变的原因一直是国内外学者研究的重点.近年来随着研究的深入,在椎间盘退变过程中多种细胞因子、黏附分子、趋化因子、炎症递质、蛋白质酶等发挥着重要作用.目的:比较正常腰椎间盘组织及退变腰椎间盘组织中核因子κB、基质金属蛋白酶3的表达,分析两者的相关性.方法:收集唐山市第二医院脊柱外科手术切除退变椎间盘组织68例(病变组),腰椎爆裂骨折正常椎间盘组织10例(对照组),应用苏木精-伊红染色、免疫组织化学方法和ELISA方法检测核因子κB、基质金属蛋白酶3的表达,并对两者相关性进行分析.结果与结论:苏木精-伊红染色结果显示对照组可见纤维环和髓核结构,腰椎间盘髓核的软骨细胞表现为不规则的软骨陷窝,病变组细胞增殖明显,细胞核呈圆形或卵圆形,髓核细胞胞质呈空泡状.免疫组织化学方法显示病变组核因子κB、基质金属蛋白酶3吸光度值明显高于对照组(P < 0.05).ELISA检测病变组核因子κB、基质金属蛋白酶3的表达均高于对照组(P < 0.05).两者具有正相关性(r=0.643 0,P < 0.01).     

兔前交叉韧带切断后外侧半月板退变中基质金属蛋白酶13的作用

背景:研究证明,膝关节前交叉韧带切断后,基质金属蛋白酶13在关节软骨细胞外基质降解中起重要作用,然而基质金属蛋白酶13在外侧半月板退变中有何作用,作者尚未查及到文献报道.目的:探讨兔前交叉韧带切断后外侧半月板中基质金属蛋白酶13阳性表达率的变化和意义.方法:48只新西兰兔膝关节配对为实验侧和对照侧造模,造模后第1,3,6,8周各随机处死12只,通过大体观察和苏木精一伊红染色对外侧半月板退变进行评分,免疫组织化学检测基质金属蛋白酶13表达.结果与结论:随时间延长,与对照组比较,实验组外侧半月板退变评分逐渐增高(P<0.05).各时间点实验组基质金属蛋白酶13阳性表达率均较对照组增高(P<0.05).实验组基质金属蛋白酶13阳性表达率在3,6周显著高于1,8周(P<0.05),8周显著高于1周(P<0.05),3,6周差异无显著性意义(P>0.05).结果提示基质金属蛋白酶13参与了外侧半月板组织的退变;基质金属蛋白酶13阳性表达率降低并不表示外侧半月板组织退变结束.     

基质金属蛋白酶与椎间盘的退变

背景：椎间盘细胞外基质的破坏是椎间盘退变的主要标志,已经证实这与主要基质金属蛋白酶的表达和活性上调有关。然而到目前为止对于基质金属蛋白酶家族的调节几乎没有系统的资料。目的：全面了解基质金属蛋白酶在椎间盘退变中的表达及作用。方法：由第一作者用计算机检索中国生物医学全文数据库（SinoMed：2000/2011）和Medline数据库（2000/2011）,检索词分别为＂基质金属蛋白酶,基质金属蛋白酶组织抑制因子,椎间盘,退行性变,脊柱＂和＂matrix metalloproteinases,tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,disc,degeneration,intervertebral＂。共检索到207篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入31篇文章。回顾收录的基质金属蛋白酶相关综述和论文报告,并分析生物学作用及调节的研究进展。结果与结论：基质金属蛋白酶在椎间盘退变中起着重要作用,已有证据表明基质金属蛋白酶能加速椎间盘细胞外基质的退变进程,并已取得了大量免疫组化证据的支持。     

基质金属蛋白酶和胶原在创伤关节软骨组织中的表达

背景:研究发现,基质金属蛋白酶和胶原参与关节软骨组织机体生理重建及病理破坏.目的:观察膝关节骨软骨缺损及表面软骨缺损动物模型关节软骨组织中胶原及基质金属蛋白酶的表达变化.方法:雌性SD大鼠48只随机分为3组:骨软骨缺损组在双膝关节制作骨软骨缺损模型,表面缺损组在双膝关节制作表面软骨缺损,对照组双膝关节制作关节囊切开.分别于术后4、8、12周取股骨髁标本,行苏木精-伊红染色,免疫组化检测Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶3的表达.结果与结论:骨软骨缺损组术后4周缺损中有少量新生组织生成,8及12周可见到纤维组织填充,修复组织细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,关节软骨组织中基质金属蛋白酶3表达增高.表面缺损组表面软骨缺损4及8周未见修复迹象,12周可见微量纤维组织填充,细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,术后表面缺损组关节软骨组织基质金属蛋白酶3表达增高.对照组关节软骨组织Ⅰ型胶原免疫组化染色阴性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,基质金属蛋白酶3低表达,无形态学异常改变.说明机械性损伤可以导致关节软骨细胞外基质成分发生改变,丧失其原有的生物学特性而退变,基质金属蛋白酶3在损伤后的软骨组织中表达增高,使细胞外基质的降解增加,是导致关节软骨退变的重要因素.     

基质金属蛋白酶组织抑制因子-2在退变腰椎间盘髓核与纤维环组织的表达及意义

目的:测定基质金属蛋白酶组织抑制因子-2(TIMP-2)在退变椎间盘组织标本髓核与纤维环细胞中的表达,探讨其在椎间盘退变中的意义.方法:选取腰椎间盘突出症患者手术摘除椎间盘标本30例,分离椎间盘标本髓核与纤维环组织,设为实验组.创伤致腰椎椎体骨折经手术摘除椎间盘组织标本10例作为对照组.采用免疫组织化学法检测两组椎间盘组织标本髓核与纤维环细胞中TIMP-2的表达.结果:TIMP-2在椎间盘组织标本髓核与纤维环细胞的表达中,实验组阳性率多于对照组(P＜0.01);在髓核细胞中的表达要强于纤维环,而且不同退变程度的表达也不同,TIMP-2在突出型中的表达较正常对照组组织标本中的表达增高(P＜0.01),TIMP-2在脱出型和游离型组织标本中的的表达较突出型有所增高(P＜0.01).结论:实验组椎间盘髓核与纤维环细胞中TIMP-2表达程度与椎间盘退变程度呈正相关;TIMP-2参与了人类腰椎间盘组织的退变过程,TIMP-2可能作为MMPs的一个重要调节因素,与MMPs相互协调.     

髓核细胞移植抑制椎间盘退变

背景：近年来,椎间盘细胞移植和椎间盘移植修复椎间盘退变研究取得较大的进展。目的：探讨髓核细胞的体外培养方法以及髓核细胞移植在抑制椎间盘退变研究中的作用。方法：通过数据库检索的方式探讨髓核细胞移植抑制椎间盘退变的研究。髓核细胞的主要功能是产生胶原和蛋白聚糖,改进髓核细胞的培养方法,使培养后的髓核细胞数量增多,合成和分泌细胞外基质增加,通过髓核细胞移植来修复退变的椎间盘。结果与结论：通过三维小球聚集培养、微载体旋转立体培养等方法可以使髓核细胞数量增多,肝细胞生长因子对髓核细胞增殖产生促进作用。髓核细胞移植可以恢复退变椎间盘高度,促进退变椎间盘内蛋白多糖和Ⅱ型胶原的生物合成和分泌。随着对椎间盘退变研究的不断深入,髓核细胞移植对退变椎间盘可能是一种重要的治疗手段。     

Endplate role in the degenerative disc disease: A brief review

The degenerative disease of the intervertebral disc is nowadays an important health problem, which has still not been understood and solved adequately. The vertebral endplate is regarded as one of the vital elements in the structure of the intervertebral disc. Its constituent cells, the chondrocytes in the endplate, may also be involved in the process of the intervertebral disc degeneration and their role is central both under physiological and pathological conditions. They main functions include a role in homeostasis of the extracellular environment of the intervertebral disc, metabolic support and nutrition of the discal nucleus and annulus beneath and the preservation of the extracellular matrix. Therefore, it is understandable that the cells in the endplate have been in the centre of research from several viewpoints, such as development, degeneration and growth, reparation and remodelling, as well as treatment strategies. In this article, we briefly review the importance of vertebral endplate, which are often overlooked, in the intervertebral disc degeneration.     

低氧诱导因子1α基因敲除小鼠椎间盘退变与益气化瘀方的干预

背景：低氧诱导因子1α与椎间盘软骨的正常生理及病理情况存在密切的关系,能够维持软骨组织在低氧环境中的正常活性,低氧诱导因子1α基因敲除后,软骨组织无法维持其正常低氧状态,导致软骨组织营养供应障碍,使软骨细胞处于异常缺血缺氧状态,长此以往,软骨组织会发生退变。目的：观察低氧诱导因子1α条件性基因敲除小鼠椎间盘软骨退变情况,以及中药复方益气化瘀方对减缓低氧诱导因子1α基因敲除小鼠椎间盘软骨退变的作用。方法：①将杂交繁殖获得同窝的低氧诱导因子1α＋/＋对照小鼠和低氧诱导因子1α基因敲除小鼠,分别分为为2．5月龄组和4．5月龄组（n=6）。分别在2．5、4．5月龄处死相应小鼠,取L4-6腰椎进行藏红固绿、苏木精-伊红染色及免疫组化相关指标染色及分析。②取12只0．5月龄低氧诱导因子1α基因敲除小鼠随机均分为生理盐水组和益气化瘀方组。灌胃给药2个月后,取两组小鼠的L4-6椎间盘进行藏红固绿、苏木精-伊红染色及免疫组化相关指标染色及分析。结果与结论：①低氧诱导因子1α-/-小鼠：2．5月龄组椎间盘软骨组织出现破损和骨化,细胞分布不均匀,软骨细胞减少,椎间盘软骨中Ⅱ型胶原和Sox9表达降低,X型胶原、基质金属蛋白酶13表达增加;4．5月龄组椎间盘软骨损伤更加严重,Ⅱ型胶原蛋白与Sox9表达进一步降低,X型胶原、基质金属蛋白酶13表达进一步上升。②与生理盐水组比较,益气化瘀方干预后苏木精-伊红染色和藏红固绿染色显示软骨骨化和缺损减轻,软骨细胞数目较多,分布较均匀。与生理盐水组比较,益气化瘀方组椎间盘软骨中Ⅱ型胶原和Sox9的表达升高,X型胶原、基质金属蛋白酶13表达减少。说明低氧诱导因子1α基因敲除小鼠出现了椎间盘软骨退变,并且这种退变随着小鼠增龄而加重;益气化瘀方可以减轻低氧诱导因子1α基因敲除小鼠的椎间盘软骨退变。     

胶原酶化学髓核溶解术机制的再研究

目的:研究胶原酶盘内注射对山羊腰椎间盘突出模型的化学髓核溶解作用,重新评估化学髓核溶解术的机制。方法:胶原酶注射前10周,通过手术损伤椎间盘前外侧纤维环诱发椎间盘突出和退变,并经MRI证实。胶原酶注射后1天、1周、2周、4周、12周观察X线片上椎间盘高度指数、椎间盘的组织学等变化。结果:胶原酶对正常和退变椎间盘髓核组织具有类似的溶解作用。胶原酶盘内注射后在突出模型椎间盘中央和髓核突出部位均出现溶解空腔,终板破坏轻;而对正常椎间盘溶解部位在椎间盘髓核和内层纤维环,并严重破坏终板。结论:盘内注射胶原酶能有效溶解山羊突出模型椎间盘的中央和突出部位髓核组织。胶原酶注射后12周,退变间盘基质出现再生能力。     

退变和健康椎间盘组织提取细胞外基质诱导背根神经节轴突生长的差异

背景：研究发现,在退变的椎间盘组织中神经纤维的密度明显高于正常椎间盘,神经末梢和神经肽的出现远远多于正常数量。而正常生理老化的椎间盘并没有这种现象发生。 目的：评估人痛性椎间盘细胞外基质对小鼠背根神经节神经轴突生长所产生的促进作用和神经肽P物质的诱导作用。 方法：获取椎间盘源性下腰痛患者的椎间盘组织（退变组）,以及正常人腰椎间盘组织（正常组）,提取细胞基质,对大鼠背根神经节神经元进行培养,通过形态学观察神经元轴突生长和酶联免疫吸附法检测P物质含量。 结果与结论：退变组神经生长因子浓度显著高于正常组;退变组神经元轴突平均长度明显高于正常组（P〈0.05）,两组加入抗神经生长因子β干预后神经元轴突平均长度均明显短于未干预组;在退变组椎间盘组织培养液中P物质比率明显高于正常组（P〈0.001）。提示人退变椎间盘细胞外基质中高表达的神经生长因子能促进感觉神经轴突的生长以及诱导和疼痛相关神经肽的释放。