碱性成纤维细胞生长因子、转化生长因子β1在退变椎间盘组织中的表达和意义

目的 探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、转化生长因子β1(TGF-β1)在椎间盘退变组织中的表达情况和意义.方法 选取2004年至2006年手术切除的50例腰椎间盘突出症患者的退变椎间盘组织(病变组)及10例因外伤手术切除椎间盘的正常间盘组织(对照组).采用免疫组化方法、酶联免疫吸附法(ELISA)检测标本中bFGF、TGF-β1的表达.结果 病变组椎间盘组织bFGF、TGF-β1的表达明显高于对照组(P＜0.05).结论 bFGF、TGF-β1在椎间盘的退变过程中可能发挥重要作用.     

转化生长因子β3对椎间盘退变大鼠软骨终板的作用研究

目的:通过研究转化生长因子β3(transforming growth factor-β3,TGF-β3)对椎间盘退变大鼠的软骨终板凋亡的影响,探讨TGF-β3在椎间盘退变性疾病中的作用,探索治疗椎间盘退变性疾病的新思路。方法:取87只新生SD大鼠,采用双后肢直立法建立大鼠椎间盘退变模型。饲养18个月后,处死5只SD大鼠,行HE染色,光镜下见椎间盘髓核和纤维环退变,证实造模成功。随机选取存活大鼠中的60只随机分成对照组、0.9%氯化钠液组及TGF-β3组,每组20只。对照组不作任何处理;0.9%氯化钠液组及TGF-β3组分别于腰3、4节段间软骨终板处注射0.9%氯化钠液和TGF-β3,每周1次,共3次。3周后处死所有大鼠,取腰3、4节段椎间盘制成切片,行Tunel染色,计算软骨终板细胞凋亡指数,并进行统计学分析。结果:双后肢直立法成功建立大鼠椎间盘退变模型;0.9%氯化钠液组的凋亡指数较对照组明显升高,差异有统计学意义(P0.05);TGF-β3组的软骨终板细胞凋亡指数低于0.9%氯化钠组(P0.05)而高于对照组(P0.05)。结论:TGF-β3可以抑制椎间盘退变大鼠的软骨终板细胞的凋亡,具有治疗椎间盘退变性疾病的潜在价值。     

可注射型纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合骨髓间充质干细胞移植治疗椎间盘退变

背景：纤维蛋白凝胶主体胶与催化剂未混合前为液态,具有可注射的优点,注射混合后凝固成凝胶状,与髓核相似,并且凝固时间可控性强,作为间充质干细胞的载体植入到椎间盘内有诸多优点。目的：观察可注射型纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合骨髓间充质干细胞移植抑制椎间盘退变的可行性。方法：将新西兰大白兔随机分为退变模型组、纤维蛋白凝胶组,骨髓干细胞＋纤维蛋白凝胶组。3组采用针刺法诱导建立退变模型后,纤维蛋白凝胶组及干细胞＋纤维蛋白凝胶组分别移植入纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合物及骨髓间充质干细胞纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合物,于植入后2,6,10周行CR、MRI及病理检查。结果与结论：退变模型组与纤维蛋白凝胶组椎间隙高度下降明显,并与时间呈正相关,干细胞＋纤维蛋白凝胶组下降较缓慢（P〈0.01）。免疫组织化学及组织学检查显示,退变模型组髓核细胞的数量及Ⅱ型胶原含量进行性减少,细胞凋亡率明显增加,纤维蛋白凝胶组与退变模型组相似,干细胞＋纤维蛋白凝胶组髓核细胞数量及Ⅱ型胶原含量较退变模型组及纤维蛋白凝胶组明显增多,细胞凋亡率下降。说明骨髓间充质干细胞联合纤维蛋白凝胶转化生长因子β1能很好抑制椎间盘退变,而单纯纤维蛋白凝胶转化生长因子β1移植不能抑制椎间盘退变。     

可注射型纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合骨髓间充质干细胞移植治疗椎间盘退变

背景:纤维蛋白凝胶主体胶与催化剂未混合前为液态,具有可注射的优点,注射混合后凝固成凝胶状,与髓核相似,并且凝固时间可控性强,作为间充质干细胞的载体植入到椎间盘内有诸多优点。目的:观察可注射型纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合骨髓间充质干细胞移植抑制椎间盘退变的可行性。方法:将新西兰大白兔随机分为退变模型组、纤维蛋白凝胶组,骨髓干细胞+纤维蛋白凝胶组。3组采用针刺法诱导建立退变模型后,纤维蛋白凝胶组及干细胞+纤维蛋白凝胶组分别移植入纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合物及骨髓间充质干细胞纤维蛋白凝胶转化生长因子β1复合物,于植入后2,6,10周行CR、MRI及病理检查。结果与结论:退变模型组与纤维蛋白凝胶组椎间隙高度下降明显,并与时间呈正相关,干细胞+纤维蛋白凝胶组下降较缓慢(P<0.01)。免疫组织化学及组织学检查显示,退变模型组髓核细胞的数量及Ⅱ型胶原含量进行性减少,细胞凋亡率明显增加,纤维蛋白凝胶组与退变模型组相似,干细胞+纤维蛋白凝胶组髓核细胞数量及Ⅱ型胶原含量较退变模型组及纤维蛋白凝胶组明显增多,细胞凋亡率下降。说明骨髓间充质干细胞联合纤维蛋白凝胶转化生长因子β1能很好抑制椎间盘退变,而单纯纤维蛋白凝胶转化生长因子β1移植不能抑制椎间盘退变。     

椎间注射转化生长因子β1对兔退变腰椎间盘蛋白多糖表达的影响

背景:体外研究证实转化生长因子β1可以促进蛋白多糖合成,延缓椎间盘退变,但体内实验鲜见报道。目的:观察局部应用转化生长因子β1对兔退变腰椎间盘髓核蛋白多糖表达的影响。方法:取30只新西兰大白兔建立兔腰椎间盘退变模型,造模12周,经X射线证实退变后,随机选择6只模型兔及6只未造模正常兔,处死取材。分别向剩余24只模型兔L4~5椎间隙注射转化生子因子β1和生理盐水。末次给药2,4周取材,间苯三酚法测定兔椎间盘髓核内蛋白多糖的水平。结果与结论:造模12周,兔退变椎间盘髓核中蛋白多糖水平明显降低(P<0.01)。经局部注射转化生子因子β1后,兔退变椎间盘髓核中蛋白多糖表达明显增多(P<0.01)。说明在兔椎间注射转化生子因子β1可以促进髓核蛋白多糖的合成,延缓椎间盘退变。     

椎间注射转化生长因子β1对免退变腰椎间盘蛋白多糖表达的影响

背景：体外研究证实转化生长因子β1可以促进蛋白多糖合成,延缓椎间盘退变,但体内实验鲜见报道。目的：观察局部应用转化生长凶子β1对兔退变腰卡傩间盘髓核蛋白多糖表达的影响。方法：取30只新西兰人白兔建立兔腰椎间盘退变模型,造模12周,经x射线证实退变后,随机选择6只模型兔及6只未造模正常兔,处死取材。分刖向剩余24只模型兔L4．5椎间隙注射转化生子因子β1和生理盐水。末次给药2,4周取材,间苯三酚法测定兔椎间盘髓核内蛋白多糖的水平。结果与结论：造模12周,兔退变椎间盘髓核中蛋白多糖水甲明显降低（P〈0.01）。绎局部注射转化生子因子β1后,兔退变椎间盘髓核中蛋白多精表达明显增多（P〈0.01）。说明在兔椎间注射转化生子因子β1可以促进髓核蛋白多糖的合成,延缓椎间盘退变。     

转化生长因子β1注射退变椎间盘内软骨终板的组织形态变化

背景：椎间失稳能导致软骨终板的退变,是椎间盘退变发病机制中的基础环节。目的：观察退变椎间盘内注射转化生长因子β1后,椎间盘软骨终板的组织形态学变化。方法：将日本大耳白兔随机分为对照组、预防组和治疗组。所有兔均建立L5～6,L6～7椎间失稳模型。预防组在完成椎间失稳建模后立即于损伤侧L5～6,L6～7椎间盘内注射转化生长因子β1,治疗组于椎间失稳建模后3个月行相同方法注射转化生长因子β1。结果与结论：建模后3,6个月,预防组较对照组软骨终板软骨细胞分布均匀,潮线清晰。Mankin评分降低（P〈0.05）。建模后第6个月治疗组较对照组软骨终板表层光滑,细胞排列均匀,潮线清晰,染色均匀,Mankin评分降低（P〈0.05）。结果证实,在兔椎间盘内注射转化生长因子β1可延缓椎间盘软骨终板的退变。     

转化生长因子β1注射退变椎间盘内软骨终板的组织形态变化

背景:椎间失稳能导致软骨终板的退变,是椎间盘退变发病机制中的基础环节.目的:观察退变椎间盘内注射转化生长因子β1后,椎间盘软骨终板的组织形态学变化.方法:将日本大耳白兔随机分为对照组、预防组和治疗组.所有兔均建立L5～6,L6～7椎间失稳模型.预防组在完成椎间失稳建模后立即于损伤侧L5～6,L6～7椎间盘内注射转化生长因子β1,治疗组于椎间失稳建模后3个月行相同方法注射转化生长因子β1.结果与结论:建模后3,6个月,预防组较对照组软骨终板软骨细胞分布均匀,潮线清晰.Mankin评分降低(P < 0.05).建模后第6个月治疗组较对照组软骨终板表层光滑,细胞排列均匀,潮线清晰,染色均匀,Mankin评分降低(P < 0.05).结果证实,在兔椎间盘内注射转化生长因子β1可延缓椎间盘软骨终板的退变.     

转化生长因子β3重组腺病毒载体转染退变髓核细胞后的增殖活性

背景:通过基因干扰促进某些基因的表达,调控细胞生物学活性刺激有利于椎间盘组织再生的基质合成来达到治疗目的。目的:构建含有转化生长因子β3的腺病毒表达载体,观察其对退变髓核细胞增殖的影响。方法:制作椎间盘突变模型,从而获取原代退变椎间盘髓核细胞,提取总RNA,调取转化生长因子β3cDNA克隆至穿梭质粒pAdTrack-CMV,采用pAdEasy系统进行细菌内同源重组得到含目的基因的腺病毒载体,脂质体转染293A细胞进行包装并扩增病毒。结果与结论:成功构建有较强感染能力的含转化生长因子β3基因重组腺病毒表达载体,滴度达1010pfu/L,MTT法检测表明Ad-TGF-β3可改善退变髓核细胞生物学特性,为研究转化生长因子β3的作用机制及将其用于椎间盘退变的基因治疗提供实验和理论依据。     

转化生长因子β1基因509C/T多态性与腰椎间盘突出症血瘀证及椎间盘退变程度的关联研究

背景:腰椎间盘突出症在中医临床以血瘀证多见,但目前仍缺少理想的防治手段.既往研究已报道了转化生长因子β1基因509C/T多态性可能与椎间盘退变的发生和发展相关.目的:探讨广西地区汉族人腰椎间盘突出症血瘀证及椎间盘退变与转化生长因子β1基因509C/T多态性的关联性.方法:纳入2008-01/2009-12在广西中医学院第一附属医院骨科临床确诊为腰椎间盘突出症患者,其中中医辨证为血瘀证的共60例,同期相匹配的非血瘀证患者60例,均进行转化生长因子β1基因509C/T多态性检测,并观测患者的椎间盘退变等指标.采用非条件Logistic回归Forward(LR)法分析椎间盘退变和转化生长因子β1基因509C/T多态性的交互作用与腰椎间盘突出症中医证型的关联性.腰椎椎间盘退行性变的程度根据磁共振成像检测结果分为轻度、中度及重度.结果与结论:腰椎间盘突出症转化生长因子β1基因509C/T基因型者的腰椎间盘的退变程度较CC和TT基因型高,血瘀证组患者椎间盘退变程度比非血瘀证患者更严重(P< 0.05).重度椎间盘退变者患腰椎间盘突出症血瘀证的风险是轻中度椎间盘退变者的1.818倍(OR=1.818,95%C/:1.275～2.931,P<0.05).转化生长因子β1基因509C/T多态性与重度椎间盘退变的累积暴露发生腰椎间盘突出症血瘀证的风险是其中某单一因素的2.038倍(OR=2.038,95%C/1.379～3.423,P<0.05).实验结果提示重度椎间盘退变很可能是广西壮族自治区汉族人腰椎间盘突出症血瘀证的潜在危险因素之一,携带转化生长因子β1基因CT基因型的患者在引发椎间盘退变加重相关因素的作用下,患血瘀型腰椎间盘突出症的可能性更大.     

软骨终板形态与椎间盘退变的相关性

背景:以往研究证明多种内环境因素共同作用引发椎间盘退变,最重要的机制为椎间盘软骨终板的退变。目的:分析椎间盘退变与终板形态的关系。方法:回顾性分析62例因椎间盘源性慢性下腰痛和79例因髓核脱出致神经根性症状患者的腰椎MRI正中矢状位图像资料。根据腰椎MRI正中矢状位T1W1图像确定终板形态,T2W1图像确定椎间盘退变程度分级。结果与结论:平坦型和不规则型终板最常见于椎间盘退变人群下腰椎,L5/S1平坦型最多见。髓核脱出组与椎间盘源性慢性下腰痛组中凹陷型终板椎间盘退变程度均较平坦型、不规则型低,平坦型终板椎间盘退变程度较不规则型低(P<0.01)。两组间凹陷型与不规则型终板椎间盘退变程度差异无显著性意义,髓核脱出组平坦型椎间盘退变程度较椎间盘源性慢性下腰痛组高(P<0.05)。提示随着椎间盘退变程度的加重,软骨终板形态有由凹陷型向平坦型、不规则型依次转变的趋势。     

转化生长因子β2在兔退行性变椎间盘纤维环中的表达

目的:观察转化生长因子β2在兔椎间盘退行性变过程中的表达情况并探讨其意义。方法:实验于2005-03/2006-01在协和医院骨科实验室进行,手术后动物饲养于协和医院实验动物房。标本的免疫组织化学及蛋白免疫印迹检测在同济医学院免疫学教研组实验室完成。①健康4个月龄雌性日本大白兔12只,采用随机数字法分为假手术组3只、椎间盘退变模型组9只。构建前路纤维环损伤致兔椎间盘退变模型。②于造模的第1,2,4周采用Thompson评分评价椎间盘退变程度。③采用免疫组织化学法检测纤维环内转化生长因子β2分布情况。④采用反转录-聚合酶链反应检测转化生长因子β2基因表达情况。结果:12只兔均进入结果分析。①兔椎间盘退行性变程度评价:根据Thompson分级法,假手术组3只均为Ⅰ级,模型组第1周2只为Ⅱ级,1只为Ⅲ级,第2周3只均为Ⅲ,第4周3只均为Ⅳ级。椎间盘退行性变程度随着造模时间的延长而加重。②各组大鼠椎间盘标本免疫组织化学结果:假手术组及造模1,2及4周纤维环内转化生长因子β2染色阳性细胞率分别为73.2%,35.7%,19.6%及3.7%,造模第4周组明显低于假手术组(P<0.01)。③各组大鼠转化生长因子β2反转录-聚合酶链反应检测结果:转化生长因子β2基因的表达随着造模时间的延长而逐渐减弱,造模第4周组较假手术组下降最为明显。结论:转化生长因子β2在椎间盘内的含量及表达随着椎间盘退行性变程度的加剧而下降,这种下降可能是椎间盘的退行性变机制之一。     

转化生长因子β2在兔退行性变椎间盘纤维环中的表达

目的：观察转化生长因子β2在兔椎间盘退行性变过程中的表达情况并探讨其意义。 方法：实验于2005-03／2006-01在协和医院骨科实验室进行，手术后动物饲养于协和医院实验动物房。标本的免疫组织化学及蛋白免疫印迹检测在同济医学院免疫学教研组实验室完成。①健康4个月龄雌性日本大白兔12只，采用随机数字法分为假手术组3只、椎间盘退变模型组9只。构建前路纤维环损伤致兔椎间盘退变模型。②于造模的第1，2，4周采用Thompson评分评价椎间盘退变程度。③采用免疫组织化学法检测纤维环内转化生长因子β2分布情况。④采用反转录-聚合酶链反应检测转化生长因子β2基因表达情况。 结果：12只兔均进入结果分析。①兔椎间盘退行性变程度评价：根据Thompson分级法，假手术组3只均为Ⅰ级，模型组第1周2只为Ⅱ级，1只为Ⅲ级，第2周3只均为Ⅲ，第4周3只均为Ⅳ级。椎间盘退行性变程度随着造模时间的延长而加重。②各组大鼠椎间盘标本免疫组织化学结果：假手术组及造模1，2及4周纤维环内转化生长因子β2染色阳性细胞率分别为73．2％，35．7％，19．6％及3．7％，造模第4周组明显低于假手术组（P〈0．01）。③各组大鼠转化生长因子β2反转录-聚合酶链反应检测结果：转化生长因子β2基因的表达随着造模时间的延长而逐渐减弱，造模第4周组较假手术组下降最为明显。 结论：转化生长因子β2在椎间盘内的含量及表达随着椎间盘退行性变程度的加剧而下降，这种下降可能是椎间盘的退行性变机制之一。     

腺病毒介导转化生长因子β1基因阻逆兔椎间盘退行性变的实验

目的:观察腺病毒载体搭载的人转化生长因子基因对兔椎间盘退行性变模型的治疗作用。方法:实验于2003-03/2004-09在协和医院骨科实验室进行。取4个月龄健康雌性日本大白兔30只,于协和医院骨科实验室行L4～5,L5～6前外侧纤维环损伤手术以构建椎间盘退行性变模型。术后8周将动物随机分入3组。治疗组14只,注射20μL(10×106pfu)腺病毒载体介导人转化生长因子β1基因;对照组8只,注射20μL(10×106pfu)腺病毒载体介导标志基因(Ad/CMV-LacZ);空白组6只,注射20μL生理盐水。另取2只同类的健康白兔作为正常对照,不予任何手术或治疗。注射后3周取各组椎间盘组织行苏木精-伊红染色、T2加权磁共振成像、蛋白免疫印迹、转化生长因子β1免疫组织化学观察。结果:①兔椎间盘组织切片观察结果:注射3周后,治疗组切口已基本愈合,髓核细胞大量增生;空白组纤维环外侧内2/3部分仍未愈合,部分髓核细胞坏死、凋亡;对照组较空白组改善不明显。②MRI扫描结果:治疗组椎间盘信号较对照组及空白组有所恢复,但并未完全达到正常椎间盘水平。③蛋白质免疫印迹分析结果:治疗组转化生长因子β1含量较对照组和空白组有显著上升(P<0.01)。④转化生长因子β1免疫组织分析结果:治疗组转化生长因子β1为强阳性表达(>50%),空白组几乎没有转化生长因子β1表达,对照组与空白组相似。治疗组显著高于对照组(χ2=20.563,P=0.00)。结论:腺病毒载体介导人转化生长因子β1基因转染退行性变的椎间盘细胞能够有效提高髓核细胞内转化生长因子β1含量,阻逆椎间盘退行性变。     

腰椎间盘退变与其高度降低的关系

目的 探讨人体腰椎间盘退变与其高度降低之间的关系。方法 用Frobin的失真-补偿X线测量法测量实验组98例(291个)、对照组200名(597个)腰椎间盘的高度值。依据髓核信号强度变化及有无突出的情况,将实验组291个腰椎间盘分成A~F组,比较各组腰椎间盘高度值与对照组之间的差异。结果 A组(信号无改变、无突出)、B组(信号无改变、有突出)及C组(信号轻至中度减低、无突出)腰椎间盘高度值与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。D组(信号轻至中度减低、有突出)、E 组(信号消失、无突出)及F组(信号消失、有突出)腰椎间盘高度值与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。结论 腰椎间盘退变先于其高度降低。腰椎间盘高度的降低出现于退变后期,退变早期不伴有高度降低。     

细胞因子与椎间盘退行性变的关系

在椎间盘退行性变过程中,细胞因子如白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等发挥着重要的作用。IL-1、TNF-α可以诱导基质金属蛋白酶(MMPs)的高水平表达,抑制金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)的合成,从两方面加重椎间盘退行性变。相反,IL-6则促进TIMPs合成。转化生长因子β1(TGF-β1)与bFGF有协同作用,在椎间盘退行性变早期,促进软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖的合成,可使早期椎间盘退行性变程度减轻;但在椎间盘退行性变的晚期,由于成纤维细胞数量增加,受TGF-βl与bFGF刺激产生大量Ⅰ、Ⅲ型胶原,从而加重了椎间盘退行性变。此外,细胞因子与椎间盘内外炎症反应关系密切。IL-1、IL-6、IL-8和TNF-α等炎性细胞因子具有明显的致痛觉过敏作用,它们极有可能参与盘源性腰腿痛和神经根痛的发生过程。IL-l的刺激还可能是脊神经根失能的原因之一。