TIMP-1 666C＞T单核苷酸多态性与腰椎间盘退变相关性分析

目的 探讨基质金属蛋白酶抑制物-1(TIMP-1)666C＞T单核苷酸多态性与腰椎间盘退变的关系.方法 青年男性,经MRI筛选分为退变组(48例)与非退变组(49例),提取全血基因组DNA,对TIMP-1第6外显子进行扩增并测序,发现并验证单核苷酸多态性的存在,并分析其与腰椎间盘退变的关系.结果 在测序结果中发现仅存在TIMP-1 666C＞T(rs11551797)多态性,且基因型均为纯合子.TIMP-1 666C＞T多态性在退变组与非退变组中相比存在统计学差异(x2=4.571,P=0.033),TT型(突变型)为腰椎间盘退变的危险因素(OR=3.269,95% CI 1.063～10.047).而对退变组分析,TIMP-1 666C＞T多态性与退变程度、退变节段位置及退变节段数量无明显相关性.结论 青年男性TIMP-1存在666C＞T单核苷酸多态性,腰椎间盘退变可能与其相关,而此基因多态性并不影响椎间盘退变发生的程度、位置及数量.     

腰椎间盘退变的候选基因研究进展

本文总结了目前国内外对腰椎间盘退变遗传学方面的研究,旨在找出椎间盘退变的候选基因,以达到分析基因多态性与椎间盘退变易感性的关系及筛选易感人群的目的。     

白细胞介素1受体拮抗剂基因86bp可变串联重复序列多态性与椎间盘疾病的关系

目的 研究汉族人白细胞介素1受体拮抗剂(IL-1Ra)基因86 bp可变串联重复序列(VNTR)多态性与椎间盘疾病和椎间盘退变的关系.方法 采用聚合酶链反应技术,扩增81例椎间盘疾病患者和101例对照者中包含IL-1Ra基因86bpVNTR位点的片段,直接电泳法鉴定IL-1Ra基因86 bp VNTR的多态性情况,MRI检测两组的椎间盘退变情况,比较其中小于45岁者86 bp VNTR多态性与椎间盘疾病与椎间盘退变的关系.结果 椎间盘疾病病例组及对照组中均存在IL-1Ra基因86 bp VNTR位点多态性情况,IL-1Ra基因86 bp VNTR位点1/1、2/2和1/2表型,1、2等位基因与椎间盘疾病有关,但IL-1Ra基因86 bp VNTR位点核苷酸1/1、2/2和1/2基因型与腰椎间盘退变严重程度无关.结论 在汉族人中,存在IL-1Ra基因86 bp VNTR位点核苷酸多态性,其仅与椎间盘疾病有关,与椎间盘退变严重程度无关.     

白细胞介素-1α和白细胞介素-6基因多态性与椎间盘退变症相关性研究

目的研究白细胞介素-1α和白细胞介素-6基因多态性与椎间盘退变症相关性。方法选择2009年6月～2012年1月乌兰察布医学高等专科学校附属医院外科手术治疗的椎间盘退变症患者42例为病例组,选择同期因骨折和外伤行手术治疗的非椎间盘退变症患者85例为对照组。采用PCT-RFLP分析IL-1α-rs1800587和IL-6-rs1800797基因频率分布;采用多变量Logistic回归分析模型分析IL-1α-rs1800587和IL-6-rs1800797基因多态性对椎间盘退变的影响。结果①病例组IL-1α-rs1800587基因型中C/C、C/T和T/T基因型分布百分比为52.4%、40.5%和7.1%,而对照组相应基因型分布百分比为55.3%、38.8%和5.9%,两组比较,差异无统计学意义（P=0.87）。病例组IL-6-rs1800797基因型中A/A、A/G和G/G基因型分布百分比为50.0%、33.3%和16.7%,对照组相应基因型分布百分比为64.7%、28.2%和7.1%,两组比较,差异无统计学意义（P=0.17）。②IL-1α-rs1800587基因多态性并不能增加椎间盘退变的概率,携带IL-1α-rs1800587 C/T和T/T基因型调整后的OR值（95%CI）分别为1.28（0.18～7.27）和1.43（0.27～8.06）。多变量Logistic回归分析表明,IL-6-rs1800797 A/G基因多态性与椎间盘退变有相关关系。携带IL-6-rs1800797 G/G基因型的个体患椎间盘退变的概率显著高于携带IL-6-rs1800797 A/A基因型的个体,调整后的OR值（95%CI）为5.52（1.24～18.21）。结论 IL-6 rs1800797基因多态性对椎间盘退变发病过程有显著影响,检测基因多态性的可以预测椎间盘退变发病风险。     

腰椎间盘退变动物模型建立的国内外研究进展

文章对近年来国内外腰椎间盘退变动物模型建立的方法及动态进行了综述,主要制备方法包括3类。(1)自发性模型:自然引发腰椎间盘退变和通过特殊方法促使椎间盘出现自发退变;(2)诱导性模型:通过物理、生化的方式改变脊椎生物力学结构或椎间盘及髓核组织化学构成促使椎间盘出现自发退变;(3)模仿性模型:通过手术方法在动物体内直接模仿腰椎间盘退变。结论:目前国内外多数学者选择的造模方法当属针刺法,该法微创、经济、操作简便,见效迅速,并能够模仿盘源性腰痛,与人类腰椎间盘退变有较高的相关性。     

TRAIL基因1595C/T多态性和LDD血瘀证、LDD风险及严重程度相关研究

目的研究肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)基因1595C/T多态性与腰椎间盘突出症血瘀证、腰椎间盘退变(LDD)的发病风险及严重程度的关联性。方法本研究共纳入了LDD患者230例和健康对照者197例。采用核磁共振施耐德曼分型标准对椎间盘退变进行分级。采用比值比(OR)和95%置信区间(95%CI)表示风险比。结果与对照组相比,LDD组中CT和TT基因型频率较低(χ2=11.292,P=0.004)。与CC基因型相比,CT和TT基因型与LDD发病呈负相关(OR=0.517,0.315-0.649,P=0.009;OR=0.397,0.229-0.689,P=0.001)。T等位点频率与LDD患病风险呈负相关(OR=0.632,0.482-0.829,P=0.001)。基因型为CT和TT的患者,其椎间盘退变分级要低于CC基因型患者(χ2=19.452,P0.001)。血瘀证患者椎间盘退变程度比非血瘀证患者更严重(P0.05)。另外,椎间盘退变分级越高,T等位基因频率越低(Z=-4.035,P0.001)。结论在中国汉族人群中TRAIL基因1595C/T多态性与LDD患病和严重性相关联,患血瘀型腰椎间盘突出症的可能性更大。     

继续医学教育思考题

（正文见812页）椎间盘退变的分子生物学机制包括哪几个因素？简述基质金属蛋白酶和金属蛋白酶组织抑制因子与椎间盘退变关系？简述组织蛋白酶与椎间盘退变的关系？简述生长因子与椎间盘退变的关系？简述基因与椎间盘退变的关系？     

慢病毒介导TGF-β3、CTGF和TIMP1联合转染对兔退变椎间盘影响

目的研究慢病毒介导的转化生长因子β3(TGF-β3)、结缔组织生长因子(CTGF)和基质金属蛋白酶组织抑制因子l(TIMP1)联合转染对兔退变椎间盘的影响。方法新西兰大白兔15只,纤维环穿刺法建立椎间盘退变模型,实验组注入携带TGF-β3、CTGF和TIMP1基因的慢病毒颗粒50μL,对照组注入等量空病毒,各组在相同条件下独立培养,分别于术后16、20周对退变椎间盘进行影像学观察。结果实验组与对照组及穿刺组相比,椎间盘退变程度明显减轻,差异有显著性(χ2=9.11、19.05,P<0.05)。结论 TGF-β3、CTGF和TIMPI多基因联合转染后可以起到延缓椎间盘退变的作用。     

椎间盘退变与微环境改变的研究进展

椎间盘退变是一种多因素造成的慢性病变,其常常伴随着腰背部疼痛的发生。近年来,相关研究显示,椎间盘退变不仅仅与环境、基因等因素相关,还与椎间盘髓核细胞周围的微环境相关。微环境的改变,常常影响髓核细胞的代谢及细胞基质的分泌,进而加速椎间盘的退变。该文将椎间盘的退变与其内环境的改变做一综述。     

FasL-844T/C基因多态性与退变腰椎间盘髓核FasL表达的关系

目的 研究FasL-844T/C基因多态性、腰椎MRI和退变的腰椎间盘髓核组织中FasL表达之间的关系.方法 采集105例腰椎间盘突出症患者静脉血和髓核组织;利用基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱分析对FasL-844T/C基因多态性进行了检测;采用S-P法染色检测FasL在髓核组织中的表达.结果MRI研究发现,与CC基因型携带者相比,携带TT基因型的个体腰椎间盘退变的积分显著增高(P=0.003);与CC基因型携带者相比,TT基因型携带者髓核细胞表达FasL的积分有统计学差异(P=0.048),但CT基因型携带者与CC基因型携带者之间髓核细胞表达FasL的积分无统计学差异(P=0.264);腰椎间盘退变积分和椎间盘髓核组织FasL表达无相关性.结论 FasL-844T/C基因多态性与腰椎间盘突出症患者的椎间盘髓核组织FasL表达存在相关性;腰椎间盘退变积分和椎间盘髓核组织FasL表达无相关性.     

基于转录组测序技术的椎间盘退变特异基因表达谱分析

目的 通过筛选分析椎间盘退变过程中的表达变化基因寻找临床治疗间盘退变的新靶点。方法 运用转录组测序技术评估了临床采集到的椎间盘退变患者（IDD,n=4）和非IDD（n=3）椎间盘样本,筛选出具有显著性的差异基因并利用基因本体论(GO）数据库和京都基因和基因组百科全书(KEGG)数据库进行基因功能富集,筛选在IDD进展中可能起关键作用的基因和信号通路,最后使用qRT-PCR技术对上述识别到的部分显著差异基因进行验证。结果 测序结果识别出512个显著差异基因（DEGs）,GO数据库主要将这些DEGs主要富集到角化、细胞外基质（ECM）构成、生长因子结合以及炎症趋化作用,而KEGG富集分析的前10通路分别为：阿米巴病、病毒蛋白与细胞因子及其受体的相互作用、ECM受体的相互作用、IL-17信号通路、细胞因子与其受体的相互作用、TNF信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路、趋化因子信号通路以及雌激素信号通路。选取的 13个作为qRT-PCR验证目标的DEGs在两组间表达具有差异显著性（P<0.001）,且所有的DEGs的表达趋势均与RNA-seq结果一致,其中3个基因组间差异倍数不显著（Log2FoldChange≤1）,其余10个基因具有差异显著性（Log2FoldChange>1）。结论 ECM、生长因子、胶原纤维蛋白组分、炎症趋化因子以及TNF-α和PI3K-Akt信号通路在IDD进展过程中发挥重要作用,这些因素可能成为椎间盘退变临床治疗的新靶点。     

椎间盘退变相关的基因芯片表达谱数据研究

目的：通过对已公开基因芯片表达谱数据进行研究,探究正常及退变椎间盘组织间的基因表达差异,并对差异表达基因所涉及的生物学过程进行预测分析。方法经GEO数据库选取与椎间盘退变相关的基因芯片表达谱数据GSE23130,对GSE23130包含的样本数据进行质量分析,选取GSM569833等10例样本数据纳入实验。采用GeneSpring 13.0软件对正常及退变样本间差异表达基因进行筛选,针对差异表达基因构建聚类分析树及热图,并采用GO分析、KEGG PATHWAY分析及DAVID功能注释簇集分析等方法对差异表达基因进行生物信息学分析。结果筛选出差异表达基因3182个,其中1735个基因在退变椎间盘内表达上调,1447个表达下调。针对差异表达基因进行的生物信息学分析发现了VEGF信号通路、激活T细胞的核因子等数个存在研究价值的生物学过程。结论本研究结果显示椎间盘退变过程中存在大量基因的异常表达,这些差异表达基因相关的生物学过程也出现明显异常,某些生物学过程的异常改变可能在椎间盘退变过程中扮演了重要角色。     

肥胖与腰椎间盘退变的关联性临床研究

目的探讨肥胖与腰椎间盘退变的关联性。方法筛选符合既定相关标准的研究对象150例,分为病例观察组60例、病例对照组60例、健康组30例,均进行MRI检查,再根据Pfirrmann分级方法判断腰椎间盘退变的程度,然后运用统计软件对所得资料进行分析。结果病例观察组及病例对照组腰椎间盘退变为Ⅴ级与健康组腰椎间盘退变为Ⅴ级所占比例比较差异有统计学意义（P〈0．05）;病例对照组中,肥胖者腰椎间盘退变为Ⅳ～Ⅴ级所占比例与超重及正常体重者间腰椎间盘退变为Ⅳ～Ⅴ级所占比例相比较差异有统计学意义（P〈0．05）,健康组中,肥胖者的腰椎间盘退变程度也比超重及正常体重者严重。结论体质指数越大,腰椎间盘退变的程度越高,肥胖可能是引发腰椎间盘退变的危险因素之一。     

核转录因子kappa B在兔椎间盘退变中表达的相关研究

目的通过建立兔退变模型,分析核转录因子kB（NF-kB）在其中表达的关系,观察在不同的时间点核转录因子kB表达情况,了解其在椎间盘退变的作用。方法①实验新西兰大白兔采用自体对照,12只前路行椎间盘穿刺,来建立动物椎间盘退变的模型。②通过应用免疫组化的方法检测在不同时间点退变椎间盘与自身对照椎间盘中核转录因子kB的表达情况。③应用Image pro plus 6.0图象分析免疫组化切片所得各数据经SPSS 13.0统计学软件进行统计学分析。结果经免疫组化染色分析NF-kB在椎间盘退变过程中在不同的时间表达的情况不同,在早期表达明显,随着时间及退变的加重表达在下降。结论 NF-kB在椎间盘退变的早期起促进作用。     

载荷对椎间盘退变影响的在体动物实验模型研究进展

载荷与椎间盘退变之间的关系是研究椎间盘退变机制具的关键点,而设计制造合适的加载装置在动物体内进行加载实验对深入研究和探索载荷与椎间盘退变之间的关系十分重要。本文综述了国内外利用活体实验动物研探索载荷对椎间盘影响的研究,并且评价了各种在体动物模型的特点和优缺点,可以为研究载荷与椎间盘退变关系的研究者在动物模型的选择上提供一定的参考和帮助。     

大鼠退变颈椎间盘组织基因表达谱的研究

目的 :研究正常和退变模型大鼠颈椎间盘的基因表达谱 ,分析大鼠颈椎间盘基因表达水平的变化 ,用于指导诊断和治疗。 方法 :建立动静力失衡性大鼠颈椎间盘退变模型 ,从造模后 5个月对照组和模型组大鼠颈椎间盘中抽提 m RNA ,经逆转录分别用 cy3、cy5荧光标记 ,获得两组动物椎间盘 c DNA的探针 ,再与 5 12 c DNA基因表达谱芯片杂交 ,结果由激光扫描仪扫描并用软件进行图像分析、标准化处理、ratio值分析、聚类分析。结果 :共筛选出 18条表达有差异的基因 ,11条基因表达量明显下降 (ratio<0 .4 ) ,其中细胞信号转导类有 4条 ;7条基因表达量明显上升 (ratio>2 .5 )。这些基因在颈椎间盘退变的表达模式与其他的报道类似。 结论 :退变大鼠椎间盘基因表达的调节发生变化 ,细胞内外的信号转导参与了椎间盘退变过程     

富血小板血浆(PRP)对兔早期椎间盘退变(IDD)的干预作用

 目的  采用纤维环穿刺法建立兔椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)模型,进行椎间盘内注射自体富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)干预,评价影像学及组织学干预效果。方法  健康成年新西兰大白兔16只,随机分为PRP干预组(A组)、磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)注射组(B组)、造模对照组(C组)和单纯对照组(D组),每组4只。A、B和C组采用纤维环穿刺法建立L4/5、L5/6 IDD模型。在造模后2周,对各组实验动物进行二次干预。A组取耳中央动脉血,采用Landesberg法制备PRP,于L4/5、L5/6椎间隙分别注入0.1 mL PRP;B组于L4/5、L5/6椎间隙分别注入0.1 mL PBS;C组暴露椎间隙后不作特殊处理。干预后2周,进行X线及MRI检查。处死实验动物,取椎间盘组织进行HE染色、Masson染色、番红O染色以及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,观察组织学改变。结果  所有实验动物均存活至实验结束。PRP血小板计数约为外周血的3.69倍。随着时间推移,B组和C组的椎间隙高度逐渐下降、椎间盘信号逐渐降低,各时间点组内椎间盘高度指数百分数(disc height index percentage,%DHI)和MRI分级差异有统计学意义(P＜0.05);A组和D组的椎间隙高度、椎间盘信号无明显变化,在初次手术后4周的时间点与B组和C组相比,差异均有统计学意义(P＜0.05)。B组和C组的椎间盘组织病理学表现为髓核软骨细胞退行性变、坏死,形态不规则,分布不均匀,软骨基质逐步被纤维束取代,可见蛋白聚糖及Ⅱ型胶原减少;A组和D组的椎间盘组织形态变化不明显,在初次手术后4周的时间点与B组和C组相比,差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论  自体PRP注射治疗兔早期IDD模型的影像学及组织学评价满意,PRP早期干预可以有效抑制IDD进程。     

细胞因子参与抑制犬椎间盘退变细胞内炎症因子水平的体外实验研究

目的：评价白介素-10（IL-10）和转化生长因子-β（TGF-β）抑制退变椎间盘细胞释放炎症因子的有效性,探索细胞因子抑制退变椎间盘细胞释放炎症因子的潜在生物学机制。方法建立6条1岁龄比格犬针刺退变模型,2周后处死动物取出退变椎间盘髓核组织,体外分离培养。将培养的退变髓核细胞分为4组：20 ng/ml IL-10治疗组,20 ng/ml TGF-β治疗组,20 ng/ml IL-10联合20 ng/ml TGF-β治疗组,未治疗组;并以正常髓核细胞作为正常对照组。应用流式细胞仪于治疗后12、24、48 h时检测髓核细胞肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达量。结果治疗后12 h,正常髓核细胞组TNF-α的MFI值为7.92±0.32,IL-10治疗组为14.57±3.37,IL-10+TGF-β治疗组为11.9±2.91,均显著低于未治疗组（31.47±4.38,P<0.01）。治疗后24 h,IL-10治疗组为21.23±2.85,TGF-β治疗组为20.27±2.76, IL-10+TGF-β治疗组为12.9±2.91,均显著低于未治疗组（30.8±2.86,P<0.01）,IL-10+TGF-β治疗组较IL-10治疗组及TGF-β治疗组显著降低（P<0.01）。而正常对照组与空白对照组差异无统计学意义。治疗后48 h,TGF-β治疗组与IL-10+TGF-β治疗组TNF-α阳性表达的细胞数达到最低水平,正常对照组TNF-α的MFI值为9.07±0.54,TGF-β治疗组为16.07±2.46,IL-10+TGF-β治疗组为12.3±4.42,均显著低于未治疗组（29.3±2.84,P<0.01）。结论 IL-10和TGF-β能够稳定地抑制TNF-α的表达,IL-10和TGF-β可能用于椎间盘退行性疾病的生物治疗。     

大鼠颈椎间盘凋亡软骨细胞基因表达谱的研究

目的分析正常和诱导凋亡的大鼠颈椎间盘软骨细胞基因表达水平的变化。方法建立大鼠颈椎间盘软骨细胞培养体系,使用抗Fas抗体诱导凋亡,分别从正常组和诱导凋亡组的大鼠颈椎间盘软骨细胞中抽提mRNA,经反转录后用Cy3、Cy5荧光标记,获得椎间盘软骨细胞cDNA的探针,再与BiostarR-40s的基因表达谱芯片杂交,ScanArray4000激光扫描仪扫描,GenePix Pro3．0图像处理软件进行图像分析、标准化处理、Ratio值分析、聚类分析。结果凋亡细胞与正常细胞比较,共筛选出明显变化的基因231条。在30条表达有差异的已知基因中,20条基因表达量明显下降（Ratio〈0．5）,10条基因表达量明显上升（Ratio〉2）。变化的基因包括蛋白酶类,生长因子类,信号转导通路类等方面。结论初步筛选出大鼠颈椎间盘软骨细胞的凋亡相关基因,为研究颈椎病在基因水平上的病理变化提供了基础。