Sox9基因在终板软骨细胞退变模型中的表达变化及意义

目的 建立大鼠腰椎终板软骨细胞体外自然退变模型,并探讨Sox9基因在终板软骨细胞自然退变中的变化及作用.方法 取大鼠腰椎终板软骨细胞,酶消化及自然传代法分离培养大鼠终板软骨细胞,建立体外终板软骨细胞培养模型.采取绘制细胞生长曲线、HE、甲苯胺蓝染色及免疫组织化学染色等方法,对该模型进行鉴定.RT-PCR检测各代细胞中Sox9、Ⅱ型胶原mRNA的表达变化.结果 大鼠终板软骨细胞表达特征性Ⅱ型胶原,其生长情况及细胞表型类似于关节软骨,细胞传至4、5代后表现出细胞形态呈梭形、细胞增殖速度减慢等退变的特征.与原代相比,Sex9基因mRNA在4、5代终板软骨细胞的表达明显下降(P<0.05),受其调控的Ⅱ型胶原mRNA的表达也相应降低,两者表达变化呈正相关(r=0.912,P<0.05).结论 终板软骨细胞自然退变模型成功建立,为椎间盘退变机制研究提供了较好的细胞学基础.Sox9基因与终板软骨细胞自然退变存在明显关联,Sox9基因的表达下降可抑制软骨终板细胞的增殖及基质合成,从而促进或诱发椎间盘的退变.     

短时间机械循环压力对3D培养脊柱终板软骨细胞的影响

目的:探究短时间的机械循环压力对终板软骨细胞的影响,并探讨其机制。方法:大鼠终板软骨细胞的分离制备大鼠终板软骨细胞琼脂糖模板进行培养,然后通过FX-5000T对大鼠终板软骨细胞琼脂糖模板加载短时间的机械循环压力。通过活死染色对细胞进行活死分析,通过RT-PCR和Western blotting检测ANK基因表达。通过RT-PCR和ELISA检测TGF-β1的表达。结果:大鼠终板软骨细胞加载短时间的机械循环压力后ANK基因和TGF-β1表达量增加,加载短时间的机械循环压力的实验组跟实验对照组活死染色没有显著改变。结论:短时间的压力刺激下终板软骨ANK基因和TGF-β1表达量上调抑制终板软骨的退变,短时间的压力刺激并不影响终板软件细胞的活死。这个实验结果可能在椎间盘退变的防治中提供一种新的方法。     

大鼠椎间盘终板软骨细胞自然退变中焦磷酸环路关键酶蛋白的表达及意义

目的 观察大鼠终板软骨细胞体外自然退变过程中焦磷酸环路关键酶(ENPP1、TNAP、ANK蛋白)表达的变化.方法 采用连续酶消化及自然传代法,选取原代至第四代终板软骨细胞,用免疫印迹方法分析各代终板软骨细胞中ENPP1、TNAP、ANK蛋白的表达.结果 ENPP1、TNAP、ANK蛋白在各代终板软骨细胞中均有表达;随着细胞的传代,蛋白表达量逐渐减少,第三、四代的表达微弱,ENPP1、TNAP、ANK蛋白在第三、四代的光密度值和内参Actin表达条带光密度值相比差异有统计学意义(P＜0.05).结论 该实验提示我们对终板细胞自然退变过程中焦磷酸环路关键蛋白进行研究时,选取第三代细胞以前的意义较大;从分子水平对软骨终板退变的发生机制进行研究,通过调控软骨终板中上述蛋白的表达,可能有助于遏制椎间盘退变的发生,为防治椎间盘退变确立新的有效靶点.

Abstract：

Objective To study the expression of the pyrophosphoric acid loop's key enzymes (ENPP1, TNAP and ANK proteins) in the degeneration of rat endplate chondrocyte. Methods The method of enzyme digestion plus natural subculture was employed. And the primary to forth-generation cells were collected. Western blot was used to analyze the expression of ENPP1, TNAP and ANK proteins in each generation of endplate chondrocytes. Results The expression of ENPP1, TNAP and ANK proteins could be detected in each generation of endplate chondrocytes. With the continuing passage of cells, the level of protein expression declined gradually and that of the third and forth-generation decreased. Conclusion While studying the correlation between the degeneration of rat endplate chondrocytes and pyrophosphoric acid loop,it is more significant to choose the cells before the third generation. Meanwhile it is possible to lower the incidence of intervertebral discs degeneration by controlling the expression of the above-mentioned proteins in endplate cartilage.     

透骨消痛胶囊含药血清对退变软骨细胞表达caveolin-1、p38MAPK的影响

目的观察透骨消痛胶囊含药血清对体外培养大鼠退变软骨细胞表达caveolin-1、p38MAPK的影响,探讨透骨消痛胶囊防治骨性关节炎的作用机制。方法 4周龄SD大鼠膝关节软骨建立体外培养的软骨细胞,采用Ⅱ型胶原原位杂交法对第3代软骨细胞进行鉴定。用10 ng/mL IL-1β干预第3代软骨细胞复制退变软骨细胞模型。模型复制成功后,随机分为模型组和透骨消痛胶囊含药血清组,分别在培养24 h、48 h、72 h后用TaqMan real-time PCR和Western Blot法检测各组mRNA和蛋白的表达。结果透骨消痛胶囊含药血清组caveolin-1和p38MAPK基因、蛋白相对表达量随着干预时间的延长逐渐下降,统计均有显著性差异(P0.05)。结论透骨消痛胶囊治疗骨性关节炎的部分作用机制是有效抑制退变软骨细胞caveolin-1、p38MAPK的表达。     

大鼠椎间盘软骨终板软骨细胞体外自然退变模型的建立

目的：建立大鼠椎间盘软骨终板软骨细胞体外自然退变模型，为椎间盘退变的机制研究提供载体。方法：酶消化及自然传代法分离培养大鼠椎间盘软骨终板软骨细胞，观察其形态学变化。采用MTT法测定第Ⅲ代软骨细胞的生长曲线。采用免疫细胞化学法检测其特征性Ⅱ型胶原的表达情况，对该模型进行鉴定。结果：大鼠椎间盘软骨终板软骨细胞表达特征性Ⅱ型胶原。第Ⅲ代细胞培养在生长第13天后，细胞分裂能力明显下降，核仁不清，细胞变形明显，以梭形为主，折、旋光性弱，细胞间隙变大，轮廓增强，胞浆内可见空泡、脂滴；Ⅱ型胶原合成明显下降，细胞增殖率显著降低；呈现自然退变过程。结论：建立椎间盘软骨终板软骨细胞体外自然退变模型，为椎间盘退变机制研究提供较好的细胞学基础。     

磷酸化p38MAPK在退变和正常腰椎间盘髓核组织中的作用

目的观察随腰椎间盘退变（NP）程度的加重,NP中磷酸化p38MAPK的定位及表达情况,探讨其与椎间盘退变程度间的关系。方法用腰椎间盘MRI退变分级系统评定留取的MRI资料的退变程度,免疫组化法检测NP组织中磷酸化p38MAPK的表达,光镜下观察磷酸化p38MAPK的表达定位及表达程度。结果随着髓核退变程度的加重,其表达量明显提高、增强,不同退变等级颈椎间盘髓核中磷酸化p38MAPK的表达有显著差异;退变腰椎间盘髓核中磷酸化p38MAPK的含量随着椎间盘退变程度的加重逐渐增加,二者之间符合以椎间盘MRI退变等级为自变量,磷酸化p38MAPK相对含量为因变量的直线关系：Y=0．423X-0．675,p38MAPK信号转导通路参与髓核退变过程。结论磷酸化p38MAPK的含量随着椎间盘退变程度的加重逐渐增加。     

Sox9基因在人颈椎椎体终板软骨细胞退变模型中的表达变化及意义

目的:观察Sox9基因在人颈椎椎体终板软骨细胞退变模型中的表达变化,探讨其在人颈椎终板软骨细胞退变过程中的作用及意义。方法:选取2011年7～11月在皖南医学院附属弋矶山医院脊柱外科住院接受前路椎体次全切手术的颈椎病患者和颈椎骨折或脱位患者30例,分为对照组(12例)和颈椎病组(18例),建立人颈椎椎体终板软骨细胞退变模型。运用RT-PCR法检测终板软骨细胞退变过程中Sox9、Ⅱ型胶原及蛋白多糖基因的表达变化。结果:对照组原代终板软骨细胞大部分呈圆形,而颈椎病组原代终板软骨细胞呈梭形为主;与对照组相比,Sox9基因mRNA的表达明显下降(t=17.973,P<0.01),受其调控的蛋白多糖及Ⅱ型胶原基因基因mRNA的表达均相应减低(t=15.685、9.264,P值均<0.01);Sox9基因mRNA与蛋白多糖基因及Ⅱ型胶原基因mRNA的表达均存在正相关(r=0.976、0.958,P值均<0.01)。结论:Sox9基因在人颈椎终板软骨细胞退变过程中可能起着重要的作用,调节Sox9基因在人颈椎终板软骨细胞中的表达可能是治疗人颈椎椎间盘退变的一条新途径。     

颈椎软骨终板Ank表达的变化

目的 观察ANK/ANKH(ANK/ANKH)在正常颈椎软骨终板和退变软骨终板中的表达变化,探讨软骨终板中ANK/ANKH的表达与椎间盘退变的相关性.方法 选择2007年11月至2009年2月45例颈椎骨折、脱位及颈椎病患者术中取出的颈椎软骨终板,其中实验组28例,男17例,女11例;对照组17例,男10例,女7例.对照组术前MRI检查软骨终板均为Miller分级0级,术后病理证实椎间盘无明显退变或Thompson椎间盘退变病理分级1级;实验组Miller分级1～3级,Thompson病理分级3～5级.VON KOSSA染色观察标本的钙化情况,免疫组织化学SABC染色法、逆行聚合酶链反应和免疫印迹方法检测ANK的表达.结果 VON KOSSA染色显示实验组可见较多的矿化结节,对照组出现少量或无矿化结节.免疫组织化学染色显示终板软骨细胞有Ankh蛋白表达,主要定位于细胞膜.实验组ankh基因mRNA表达(0.682±0.154)低于对照组(0.805±0.171),差异有统计学意义(P＜0.05).实验组Ankh蛋白表达(0.172±0.030)低于对照组(0.196±0.028),差异有统计学意义(P＜0.05).结论 伴随软骨终板的退变,ANK/ANKH的表达明显降低且与椎间盘的退变程度呈正比,提示调节ANK在终板软骨细胞中的表达有可能会阻止椎间盘的退变.     

p38 MAPK在局灶性脑缺血大鼠缺血中心区和半影区的表达

目的研究大鼠局灶性脑缺血不同缺血时间皮质半暗带和中心区p38丝裂原激活蛋白激酶（p38MAPK）磷酸化水平和蛋白水平的表达。方法用线栓法建立大鼠局灶性脑缺血模型,分别于术后1、3、6、12、24h剥取缺血半暗带及中心区皮质组织,应用Western blot并结合Gel Doc凝胶成像系统,定量检测p38MAPK磷酸化水平和蛋白表达量。结果与假手术组相比,模型组大鼠皮层缺血核心区和半影区p38MAPK磷酸化水平显著升高（P〈0．05,n=6）,缺血中心区p38MAPK在缺血6h磷酸化程度达高峰,半暗带在3h时达高峰;各组间p38MAPK蛋白表达量水平无明显变化。结论p38MAPK磷酸化激活参与了大鼠脑缺血损伤过程的信号转导,在缺血中心区和半影区的磷酸化增强可能与局部脑缺血损伤的神经元坏死和凋亡过程有密切关系。     

大鼠膝关节软骨细胞体外培养去分化时间的实验研究

目的:观察大鼠膝关节软骨细胞体外培养后自然退变时间,为骨关节炎研究提供合适靶细胞。方法:大鼠膝关节软骨细胞体外培养,传代,行甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原染色鉴定软骨细胞,通过Western Blot检测其特征性Ⅱ型胶原的表达情况对传代软骨细胞表型进行鉴定。结果:大鼠膝关节第5代软骨细胞和前4代比较,Ⅱ型胶原表达明显减少(P<0.05),结论:大鼠膝关节软骨细胞体外培养前4代能维持正常的软骨细胞表型,第5代开始发生退变,前4代可以做为软骨细胞研究的靶细胞。     

JNK phosphorylation promotes degeneration of cervical endplate chondrocytes throughdown-regulation of the expression of ANK in humans

Background C-Jun N-terminal kinase (JNK) signaling pathway and ankylosis gene (ANK) play a critical role in endplate chondrocytes degeneration.The purpose of this study was to investigate whether the expression levels of ANK was associated with the activation of JNK.Methods Cartilage endplates of 49 patients were divided into the control group (n=19) and the experimental group (n=30).The patients in the control group were graded 0 and those in the experimental group were graded Ⅰ-Ⅲ according to Miller's classification.Endplate chondrocytes were isolated by enzyme digestion and cultured in vitro.The inverted phase contrast microscope,teluidine blue staining,HE staining,real time RT-PCR,and MTT were used to observe morphological appearances,biological characteristics,and growth curve of endplate chondrocytes from the cartilage endplate of the two groups.Real time RT-PCR and Western blotting were used to analyze the mRNA and protein expression levels of associated factors in the degeneration process in the cultured endplate chondrocytes with or without subjected SP600125.Results The expression levels of type Ⅱ collagen,aggrecan,and ANK in endplate chondrocytes of experimental group were lower than that of control group and phosphorylation level of JNK in the experimental group which was higher than that in the control group.Application of JNK phosphorylation inhibitor to degeneration chondrocytes resulted in a marked decrease in the phosphorylation level of JNK and a significant increase in the expression levels of type Ⅱ collagen,aggrecan,and ANK.Conclusion The degeneration of the human cervical endplate chondrocytes might be promoted by JNK phosphorylation by down-regulating the expression of ANK     

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。     

骨关节炎患者膝关节软骨和滑膜中p38MAPK、NF-κB的表达及其意义

①目的探讨骨关节炎（Osteoarthritis,OA）中p38丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）、核转录因子-κB（NF-κB）蛋白的表达及其意义。②方法采用免疫组织化学技术检测60倒OA患者及20例正常对照组膝关节软骨与滑膜中磷酸化p38（P-p38）、NF-κBp65的表选,并进行相关性分析。③结果P-p38、NF-κBp65蛋白在实验组阳性表达的积分光密度（IOD）值均显著高于正常对照组（P〈0．01）实验组P-p38及NF-κBp65蛋白表达成正相关（r=0．426,P〈0．01）。④结论p38MAPK及NF-κB信号转导通路在OA关节软骨和滑膜细胞中被激活,P-p38的高表达可能促进了NF-κB的表达,二者对OA的发生发展起重要作用。     

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。