基质金属蛋白酶与腰椎间盘退变

椎间盘退变是一复杂的生理过程,其确切发生机制尚未阐明。近年来有关椎间盘退变的基础研究表明,椎间盘退变与基质代谢失衡有密切关系,基质金属蛋白酶参与重要作用,并认为椎间盘退变是生物化学行为。本文就椎间盘的结构和特征、基质金属蛋白酶及其对椎间盘退变的作用作一综述。     

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。     

白细胞介素1β对组织工程化椎间盘细胞基质金属蛋白酶13表达的作用

[目的]观察不同浓度白细胞介素1β对组织工程化椎间盘细胞基质金属蛋白酶13表达的影响.[方法]将体外培养的兔组织工程化椎间盘细胞随机分为1、10、100 μg/L浓度白细胞介素1β作用组及空白对照组,免疫组织化学检测基质金属蛋白酶13表达.[结果]1、10、100 μg/L浓度白细胞介素1β组基质金属蛋白酶13阳性表达率均较对照组增高(P＜0.05).随着白细胞介素1 β浓度的增高,基质金属蛋白酶13阳性表达率显著升高,100 μg/L浓度高于1、10 μg/L浓度组(P＜0.05),10 μg/L浓度组高于1.μg/L浓度组(P＜0.05).[结论]白细胞介素1β对兔组织工程化椎间盘细胞基质金属蛋白酶13表达的调控作用随其浓度的升高而呈正相关.     

基质金属蛋白酶与腰椎间盘退变的关系

腰椎间盘 (ｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌｄｉｓｃＩＶＤ)退变是下腰痛及ＩＶＤ突出的重要原因之一。退变主要表现在细胞和基质成分的变化 ,其中基质成分的改变是ＩＶＤ力学特征丧失的直接原因。基质合成与降解失衡导致基质成分的紊乱 ,在此过程中基质金属蛋白酶 (ｍａｔｒｉｘｍｅｔ ａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓＭＭＰｓ)作为基质降解酶发挥重要作用。1　ＭＭＰｓ的特性ＭＭＰｓ是一类结构中含有Ｚｎ2 Ｃａ2 的蛋白水解酶类 ,主要参与细胞外基质的代谢 ,是基质降解酶类中最重要的一种 ,至少由 18个成员组成 ,其结构和氨基酸组成相…     

基质金属蛋白酶与腰椎间盘退变的研究进展

腰椎间盘退行性变是骨科的常见病、多发病之一,是引起腰椎间盘突出症、慢性下腰、神经痛的重要病理基础,其复杂生理病理改变受到多种因素调控。本文就基质金属蛋白酶与该病发病机制的关系进行探讨,重点探讨了基质金属蛋白酶与血管内皮生长因子、肿瘤坏死因子-α、金属蛋白酶组织抑制剂、腰椎间盘突出重吸收等因素的关系及研究现状,以期为临床干预椎间盘退变过程及保守治疗腰椎间盘突出症提供一种新的手段和方法。     

基质金属蛋白酶3和白细胞介素1在突出的腰椎间盘组织中的含量及其相关性研究

目的检测正常和突出的腰椎间盘组织中的基质金属蛋白酶3(m atrix m eta lloprote inase 3,MM P-3)、白细胞介素1(in terleuk in 1,IL-1)含量,探讨MM P-3及IL-1间的关系,以及在椎间盘突出症中的作用。方法检测标本分为实验组和对照组,为2003年6月~2004年12月突出的腰椎间盘标本,实验组30例为膨隆型11例,突出型9例,脱垂游离型10例。其中男14例,女16例。年龄33~64岁。对照组9例,为非突出的腰椎间盘标本。其中男4例,女5例。年龄21~58岁。用酶联免疫吸附实验方法测定两组椎间盘标本中MM P-3、IL-1的含量。结果实验组MM P-3膨隆型、突出型和脱垂游离型分别为14.25±1.32、19.89±2.97和20.69±2.18 ng/m l,IL-1膨隆型、突出型和脱垂游离型分别为8.52±0.22、11.88±0.52和11.90±0.73 pg/m l,含量明显高于对照组(P<0.01);实验组中突出型和脱垂游离型MM P-3、IL-1的含量差异无统计学意义(P>0.05),明显高于膨隆型(P<0.01);对照组和各型突出的腰椎间盘标本中MM P-3、IL-1含量差异有统计学意义(P<0.01)。结论退行性变的腰椎间盘能产生MM P-3及IL-1,且二者在椎间盘退行性变中起着重要作用。     

基质金属蛋白酶及其抑制剂与椎间盘退变、突出及吸收的关系

椎间盘退变是椎间盘突出的重要原因。退变主要表现在细胞和细胞外基质成分的变化,而后者是椎间盘力学特征丧失的直接原因。基质合成与降解的失衡将导致基质成分的紊乱,在此调节过程中基质金属蛋白酶ｍａｔｒｉｘｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ,ＭＭＰｓ／ｍａｔｒｉｘｉｎｓ和金属蛋白酶组织抑制剂ｔｉｓｓｕｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｏｆｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ,ＴＩＭＰｓ两个酶系统发挥着重要作用ＭＭＰｓ是细胞外基质的降解酶,ＴＩＭＰｓ则是ＭＭＰｓ的特异性抑制剂。一、基质金属蛋白酶ＭＭＰｓ是一个Ｚｎ２＋…     

基质金属蛋白酶(MMPs)与椎间盘退变

椎间盘退变的近期相关研究提示细胞外基质成分的变化可能是直接导致其退变的一个重要因素.细胞外基质成分的改变与基质金属蛋白酶的作用密切相关,该酶的很多特性使其成为椎间盘退变的研究中的热点.本文对近期基质金属蛋白酶与椎间盘退变的相关研究加以综述,供科研工作者参考.     

基质金属蛋白酶与椎间盘退变

与椎间盘退行性病变相关的临床综合征包括原发性下背部疼痛、颈腰神经根病、脊髓型颈椎病、腰椎管狭窄等。椎间盘退变的特征性改变是髓核中蛋白聚糖含量的下降以及伴随的水份丢失。目前,启动和调节这一过程的生物机制仍不十分清楚。因而,在治疗手段和疗效上,缺乏明确的对应性和     

兔骨关节炎中基质金属蛋白酶-1、3与白细胞介素-1β表达及关节软骨细胞凋亡的研究

目的 观察骨关节炎(OA)中基质金属蛋白酶(MMP)-1、3与白细胞介素-1β(IL-1β)的表达及关节软骨细胞凋亡,探讨其在OA发病机制中的作用.方法 将20只中国大白兔随机分成正常组(A组)、实验组(B组),每组10只,A组未造模,B组采用Hulth法制成OA模型,4周后取胫骨平台关节软骨进行组织病理学检查,采用免疫组织化学和原位末端标记细胞凋亡检测法分别检测关节软骨和滑膜中的MMP-1、3、IL-1β及软骨细胞凋亡指数(AI)的水平.结果 组织病理学检查可见,B组关节软骨退变程度明显重于A组,符合OA关节软骨退变特征;通过检测MMP-1、3,IL-1β和AI,A组的结果分别是21.005±9.406、18.697±8.225、0.100±0.040和14.900±3.400,B组的结果分别是56.147±22.340、46.182±20.561、0.180±0.060和25.400 ±5.200;B组MMP-1、3和AI的水平均明显高于A组(P＜0.01),B组IL-1β水平高于A组(P＜0.05).结论 MMP-1、MMP-3、IL-1β的表达及关节软骨细胞凋亡在OA发病机制中作用重要,其异常升高与OA关节软骨退变和炎症反应密切相关.     

基质金属蛋白酶-13在退变腰椎间盘髓核组织中的表达及其意义

目的观察基质金属蛋白酶(MMPs)-13在退变腰椎间盘髓核组织中的表达及其临床意义。方法应用原位分子杂交(ISH)和免疫组织化学检测30例(男23例,女7例)退变腰椎间盘和8例(男6例,女2例)创伤腰椎间盘髓核组织中MMP-13信使核糖核酸(mRNA)和蛋白的表达。图像平均灰度值作为测定指标,两样本t检验进行统计学分析。结果:MMP-13在退变腰椎间盘髓核中表达明显增加。在退变组及创伤组中,MMP-13 mRNA表达的平均灰度值分别为101.17±10.96、153.37±15.24(t=11.01,P<0.01);MMP-13蛋白表达的平均灰度值分别为148.24±21.50、105.23±15.69(t=6.37,P<0.01)。结论髓核中MMP-13的表达增强可能是腰椎间盘退变的重要因素之一。     

Latent infection of low-virulence anaerobic bacteria in degenerated lumbar intervertebral discs

Background

The existence of latent low-virulence anaerobic bacteria in degenerated intervertebral discs (IVDs) remains controversial. In this study, the prevalence of low-virulence anaerobic bacteria in degenerated IVDs was examined, and the correlation between bacterial infection and clinical symptoms was analysed.

Methods

Eighty patients with disc herniation who underwent discectomy were included in this study. Under a stringent protocol to ensure sterile conditions, 80 disc samples were intraoperatively retrieved and subjected to microbiological culture. Meanwhile, tissue samples from the surrounding muscle and ligaments were harvested and cultured as contamination markers. The severity of IVD degeneration and the prevalence of Modic changes (MCs) were assessed according to preoperative MRI analysis.

Results

Of the 80 cultured discs, 54 were sterile, and 26 showed the presence of bacteria: Propionibacterium acnes (21 cases) and coagulase-negative staphylococci (5 cases). MRI revealed that the presence of bacteria was significantly associated with MCs (P<0.001). However, there was no significant association between bacterial infection and the severity of IVD degeneration (P?=?0.162).

Conclusions

Our findings further validated the presence of low-virulence anaerobic bacteria in degenerated IVDs, and P. acnes was the most frequent bacterium. In addition, the latent infection of bacteria in IVDs was associated with Modic changes. Therefore, low-virulence anaerobic bacteria may play a crucial role in the pathophysiology of MCs and lumbar disc herniation.

     

uPA、MMP-3在退变椎间盘中的表达及意义

目的探讨尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）、基质金属蛋白-3（MMP-3）在人类退变椎间盘组织中的表达变化。方法对照组为取自脊柱侧凸患者的正常腰椎间盘组织；实验组为腰椎间盘突出患者的退变椎间盘组织。分别进行免疫组织化学染色，比较2组椎间盘组织中uPA及MMP-3的光密度值。结果uPA和MMP-3在突出椎间盘组织中平均光密度值较正常椎间盘组织中的平均光密度值表达明显升高；相关分析显示突出椎间盘中uPA、MMP-3呈正相关关系。结论uPA和MMP-3均可能参与了人椎间盘组织的退变过程，且MMP-3与uPA在人类退变椎间盘组织中有相同的增高趋势。     

uPA、MMP-3在退变椎间盘中的表达及意义

目的探讨尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）、基质金属蛋白-3（MMP-3）在人类退变椎间盘组织中的表达变化。方法对照组为取自脊柱侧凸患者的正常腰椎间盘组织；实验组为腰椎间盘突出患者的退变椎间盘组织。分别进行免疫组织化学染色，比较2组椎间盘组织中uPA及MMP-3的光密度值。结果uPA和MMP-3在突出椎间盘组织中平均光密度值较正常椎间盘组织中的平均光密度值表达明显升高；相关分析显示突出椎间盘中uPA、MMP-3呈正相关关系。结论uPA和MMP-3均可能参与了人椎间盘组织的退变过程，且MMP-3与uPA在人类退变椎间盘组织中有相同的增高趋势。     

腰椎间盘中血管内皮生长因子的表达及其意义

目的 :观察并探讨腰椎间盘中内源性血管内皮生长因子 (vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)的表达分布规律及其意义。方法 :采用免疫组织化学技术检测 1 6例胎儿期、8例生长期、1 2例成熟退变期和 42例突出椎间盘中VEGF的表达。结果 :胎儿椎间盘脊索细胞和纤维环外层血管内皮细胞出现阳性免疫染色 ,阳性率为 87 5 % ;生长期和成人期椎间盘未见阳性表达 ;退变突出组总阳性率为 83 3 %。VEGF表达主要出现于破裂型和游离型椎间盘突出 (P <0 0 1 ) ,其细胞来源主要是突出椎间盘组织中毛细血管内皮细胞、髓核内的类软骨细胞及单核巨噬细胞。年龄与VEGF表达阳性率关系不大 (P >0 0 5)。病程超过 1年者VEGF阳性率明显低于 1年以内者 (P <0 0 5)。结论 :胎儿期和破裂型 (包括游离型 )突出椎间盘组织可产生内源性VEGF ,突出椎间盘中VEGF的阳性表达与病程、突出类型密切相关     

骨形态发生蛋白-2和Ⅱ型胶原在退变腰椎间盘髓核组织中的表达及意义

目的:探讨骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和Ⅱ型胶原在退变腰椎间盘髓核中的表达及其意义。方法:应用原位分子杂交(ISH)和免疫组织化学法,检测30例(男23例,女7例)退变腰椎间盘髓核(退变组)和8例(男6例,女2例)无明显退变腰椎间盘髓核(对照组)中BMP-2和Ⅱ型胶原mRNA和蛋白的表达情况;应用Image-ProPlus5.0图像分析软件测定各指标的平均灰度值。结果:退变组BMP-2的mRNA和蛋白(109.51±8.32和104.48±14.24)表达较对照组(146.93±16.35和146.38±19.53)增强(P<0.05和P<0.01);而退变组Ⅱ型胶原mRNA和蛋白(139.49±16.05和140.34±18.26)表达较对照组(113.09±15.28和113.72±13.59)减弱(P<0.01)。退变组中,BMP-2和Ⅱ型胶原mRNA、蛋白表达均呈一定的负相关关系(r分别为-0.602和-0.614,P<0.01)。结论:在椎间盘退变过程中BMP-2可能是一个重要的调节因子;其对椎间盘退变的调节作用与Ⅱ型胶原有一定关系;BMP-2在退变椎间盘中的表达增强可能是一种保护性的反应。     

P16INK4a和Fas在椎间盘组织细胞中的表达及意义

目的：分析衰老关键基因p16^INK4a及凋亡相关基因Fas在人类椎间盘退变过程中的表达变化。方法：分别取正常人和腰椎间盘退变患者的髓核及纤维环组织块制作石蜡切片，利用免疫组织化学及免疫荧光法检测p16^INK4a和Fas的表达情况；提取总蛋白及总RNA，利用Western blot及RT-PCR对p16^INK4a和Fas的表达以及视网膜母细胞瘤蛋白（pRb）的磷酸化状态进行分析。结果：p16m在正常人椎间盘髓核及纤维环组织中的表达阳性率分别为6．6％、4．7％，在内破裂椎间盘（IDD）及突出椎间盘（LIDP）组织中的表达分别为44．1％、38．9％和56．1％、46．7％，较正常人椎间盘明显升高（P〈0．05），尤以LIDP中的表达上调显著（P〈0．05）；Fas在正常椎间盘与IDD的髓核及纤维环组织中的表达阳性率均较低。分别为9．9％、8．1％和10．2％、10．9％，在LIDP组织中有相对较高表达阳性率。分别为25．2％和22．0％；Western blot及RT-PCR分析显示，p16^INK4a与Fas在各自蛋白及相应mRNA水平上的表达具有相同的变化趋势：p16^INK4a与Fas极少在同一个椎间盘细胞内表达；随着p16^INK4a表达的升高磷酸化pRb也逐渐减少。结论：p16^INK4a可能参与了椎间盘细胞的衰老过程，是导致椎间盘退变发生和发展的原因之一；Fas表达升高可能是突出椎间盘细胞中的一种继发改变。     

聚集蛋白聚糖酶-1在退变椎间盘中的表达及意义

[目的]探讨聚集蛋白聚糖酶-1(aggrecannase-1,Agase-1)在退变椎间盘组织中的表达、规律及其意义。[方法]实验组为手术切除的腰椎间盘突出患者的退变椎间盘组织,分为纤维环破裂组和未破裂组;对照组为取自腰椎骨折患者的正常腰椎间盘组织。应用HE染色检测各组椎间盘组织的病理形态学变化,RT-PCR检测Agase-1mRNA的表达;Western印迹法检测蛋白多糖(aggrecan)的含量。[结果]Agase-1mRNA在实验组中表达均明显高于对照组,纤维环破裂组明显高于纤维环未破裂组(P<0.01),Aggrecan在实验组中的含量低于对照组,纤维环破裂组中Aggrecan明显低于纤维环未破裂组(P<0.01),HE染色显示髓核细胞数量随着椎间盘退变程度的增加显著减少,纤维环破裂组髓核组织中有血管生成,伴有炎细胞浸润。[结论]Agase-1可能参与了人类椎间盘组织的退变过程,且在突出的椎间盘组织中有增高趋势。