SDF-1/CXCR4信号轴促进退变椎间盘胞外基质降解的研究

[目的]探讨SDF-1/CXCR4信号轴对于退变椎间盘胞外基质的影响及其潜在的作用机制。[方法]分别从年龄相匹配的椎间盘突出症和脊柱骨折手术患者中获取椎间盘组织,通过术前磁共振(MRI)采用Pfirrmann分级对椎间盘样本进行退变程度分组。免疫组化和western blot检测两个组椎间盘组织SDF-1、CXCR4、MMP-3,MMP9,Collagen Ⅱ和Aggrecan的表达。对取自椎间盘突出症患者的组织进行分离,细胞原代培养。取第3~6代细胞加入100ng/ml SDF-1或转染CXCR4小干扰RNA(siRNA)后共培养24 h,荧光定量PCR和western blot检测CXCR4、Collagen Ⅱ和Aggrecan的表达,Annexin V/PI双染法检测细胞凋亡率。为进一步探讨其潜在的分子机制,NF-κB抑制剂PDTC(20μmol/L)或CXCR4-siRNA转染髓核细胞后,观察NF-κB的主要基团P65磷酸化水平(p-P65)及核转移情况,胞外基质的表达和细胞凋亡水平是否发生改变。[结果]通过MRI的Pfirrmann分级标准,椎间盘突出组的分级为Grade Ⅲ~Ⅴ级,而脊柱骨折组的分级为Grade Ⅰ、Ⅱ级,分别定义为退变组和正常组。通过检测两组未进行处理的椎间盘组织发现,SDF-1、CXCR4、MMP-3和MMP-9在退变组中表达增高,而胞外基质的主要成分Collagen Ⅱ和Aggrecan表达则在退变组织中明显降低。而体外细胞实验结果显示,SDF-1处理后CXCR4的表达明显增高,同时伴随细胞凋亡的增高,而Collagen Ⅱ、Aggrecan的表达则显著降低,但这一作用可以随着CXCR4被siRNA靶向沉默后受到明显抑制。作者进一步采用PDTC或CXCR4-siRNA处理细胞后发现,SDF-1可以明显提高p-P65表达水平,促进P65基团的核转移,而这些作用随着CXCR4表达降低而受到抑制。此外PDTC抑制NF-κB活性后,细胞凋亡水平明显下降,而Collagen Ⅱ和Aggrecan的表达则明显上升。[结论]SDF-1/CXCR4信号轴在退变椎间盘中表达增高,它可以促进胞外基质的降解,增加细胞的凋亡水平,其潜在的机制通过调控NF-κB的活性得以实现。SDF-1/CXCR4信号轴有望成为治疗椎间盘退变疾病的潜在靶点。     

蛋白磷酸酶2A抑制剂通过核因子-κB通路激活胰腺癌细胞外源性凋亡通路的机制

目的 探讨蛋白磷酸酶2A(PP2A)抑制剂通过激活核因子-κB(NF-κB)通路诱导胰腺癌细胞株人胰腺癌细胞(PANC-1)凋亡的机制.方法 荧光素酶报告基因检测NF-κB通路的激活水平,试剂盒检测半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-8、9活性,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测NF-κB通路下游凋亡相关基因表达水平.结果 PP2A抑制剂斑蝥素、冈田酸可激活NF-κB通路,分别使NF-κB转录活性上升(10.11 ±4.09)倍、(16.21 ±5.75)倍.NF-κB通路抑制剂Bay 11-7082预处理,可分别使斑蝥素、冈田酸诱导的NF-κB转录活性上升幅度下降(61.19±6.08)％、(62.09±12.38)％;斑蝥素、风田酸可激活外源性凋亡通路,分别使Caspase-8活性上升(0.55 ±0.12)倍、(0.85±0.21)倍.Bay 11-7082预处理,可分别使斑蝥素、冈田酸诱导的Caspase-8活性上升幅度下降(20.99±7.13)％、(29.07±7.98)％;斑蝥素、冈田酸可激活内源性凋亡通路,分别使Caspase-9活性上升(1.35 ±0.20)倍、(1.18±0.19)倍,但Bay 11-7082预处理,对斑蝥素、冈田酸诱导的Caspase-9活性上升幅度无明显影响;斑蝥素、冈田酸可上调促凋亡基因的表达;Bay 11-7082预处理可抑制斑蝥素、冈田酸诱导的促凋亡基因表达上调.结论 PP2A抑制剂通过NF-κB通路依赖性机制激活胰腺癌细胞外源性凋亡通路,并上调促凋亡基因的表达.     

退变腰椎间盘髓核组织中NDRG2表达的变化及其意义

[目的]研究退变的腰椎间盘髓核组织中NDRG2表达的变化及其在椎间盘退变中的作用。[方法]收集腰椎间盘标本47例,根据Pfirrmann分级分为Ⅰ~Ⅴ级。采用免疫组织化学染色、实时-定量PCR(RT-PCR)和Western-Blotting技术从细胞、蛋白和基因水平分别检测腰椎间盘髓核组织中NDRG2的表达,并与Pfirrmann分级进行相关性分析;通过RT-PCR分析P53 mRNA的表达;采用衰老相关的β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)实验检测腰椎间盘髓核组织中衰老髓核细胞比例,并与NDRG2表达量进行相关性分析。[结果]免疫组织化学染色、RT-PCR及Western-Blotting检测示NDRG2表达随椎间盘退变程度加重而增加,且与Pfirrmann分级呈正相关;P53 mRNA在腰椎间盘髓核组织中的相对表达随着椎间盘退变程度加重而增加,且与NDRG2的表达量呈正相关。SA-β-gal阳性细胞比例在椎间盘髓核组织中随退变程度加重而增加,并且与NDRG2阳性细胞比例呈正相关。[结论]NDRG2参与了腰椎间盘退变的病理过程,并且可能通过介导腰椎间盘髓核细胞衰老对椎间盘退变起促进作用。     

siRNA转染对大鼠髓核细胞TRAIL表达和细胞行为的影响

[目的]探讨siRNA转染对大鼠髓核细胞TRAIL表达和细胞行为的影响。[方法]采用弯曲鼠尾法建立椎间盘退变模型。处死动物。取退变椎间盘组织分离培养髓核细胞。P1髓核细胞分为4组,分别为空白对照组、TRAIL-siRNA转染组(siTRAIL组)、TNF-α处理组(TNF-α组)和TNF-α处理+TRAIL-siRNA转染组(TNF-α+siTRAIL组)。采用MTT法检测P1髓核细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡,Western blot法检测髓核细胞Caspase-3的活性和表达。[结果]相较于空白对照细胞,TRAIL siRNA转染对细胞增殖、凋亡、Caspase-3的表达无明显影响(P0.05);TNF-α处理引发髓核细胞增殖显著下降(P0.05),而凋亡率显著升高(P0.05),Caspase-3的表达显著升高(P0.05)。TNF-α处理后再用TRAIL-siRNA转染可显著逆转TNF-α对细胞增殖、凋亡和Caspase-3表达的影响(P0.05)。[结论] TRAIL siRNA转染可沉默TRAIL表达,从而逆转TNF-α诱导大鼠髓核细胞增殖抑制、细胞凋亡和Caspase-3表达。     

核因子-κB诱骗寡核苷酸增强阿霉素对肝癌耐药细胞化疗敏感性的机制

目的 研究核因子（NF）-κB诱骗（decoy）寡核苷酸对肝癌耐药细胞株HepG2／阿霉素（ADM）化疗敏感性的影响及其内在机制。方法培养肝癌耐药细胞株，转染FITC标记的NF-κB decoy寡核苷酸，通过荧光显微镜和共聚焦显微镜进行核内定位的观察，凝胶迁移率实验检测转染前后NF-κB结合活性的变化，加入ADM，噻唑蓝（MTT）比色法检测细胞增殖，采用流式细胞仪和TUNEL法检测细胞凋亡，观察转染NF-κB decoy寡核苷酸后肝癌耐药细胞对化疗药物的敏感性变化，DEVD-pNA降解法检测Caspase-3的活性变化，Western blot检测bcl-2蛋白表达的变化。结果转染荧光标记的NF-κB decoy寡核苷酸1h，倒置荧光显微镜和共聚焦显微镜显示定位于细胞核内，凝胶阻滞分析实验（EMSA）分析示NF-κB decoy寡核苷酸能够降低NF-κB核内结合，加入化疗ADM（0.1mg／L）后，ADM作用24h后出现细胞凋亡，流式细胞术、TUNEL法检测NF-κBdecoy寡核苷酸转染HepG2／ADM细胞的凋亡，与对照组相比，凋亡指数增加，Caspase-3的活性增加，bcl-2的表达下调。结论 NF-κB decoy寡核苷酸转染肝癌耐药细胞株HepG2／ADM后，能够抑制NF-κB的激活，Caspase-3活性增加和bcl-2的表达下调是其增加化疗药物的敏感性的可能机制。     

蛋白磷酸酶2A抑制剂通过核因子-KB通路诱导胰腺癌细胞株PANC-1凋亡

目的 探讨蛋白磷酸酶2A(PP2A)抑制剂斑蝥素和冈田酸通过激活核因子-κB(NF-κB)通路诱导胰腺癌细胞株PANC-1凋亡的作用机制.方法 PP2A抑制剂处理胰腺癌细胞后,噻唑蓝(MTr)检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡水平,Western blot检测NF-κB通路的激活水平.结果 PP2A抑制剂显著抑制胰腺癌细胞活力,呈剂量和时间依赖性,并可诱导细胞凋亡;PP2A抑制剂激活NF-κB通路的上游激酶IKKα,导致IκBα磷酸化并降解,并释放p65入核,从而激活NF-κB通路;阻断NF-κB通路,可削弱PP2A抑制剂的细胞毒性作用.结论 PP2A抑制剂通过NF-κB通路依赖性机制诱导胰腺癌细胞凋亡,有望用于胰腺癌治疗.     

肺组织NF-κB和PUMA与SAP-ALI的关系及PDTC的干扰作用

目的探讨NF-κB(核因子-κB)和PUMA(p53正向凋亡调节因子)在大鼠重症急性胰腺炎致急性肺损伤(SAP-ALI)发病中的作用及脯氨酸二硫代氨基甲酸酯(PDTC)对此过程的影响。方法 SD大鼠随机分为假手术组(A组),SAP-ALI组(B组),SAP+PDTC干预组(C组),每组24只。各组再按6,12,24 h时点分为3个亚组,每亚组8只。A组开腹后翻动胰腺数次;B组采用胰胆管逆行注入5%牛磺胆酸钠(1 mL/kg)诱导SAP-ALI模型;C组在B组的基础上于术前1 h给予PDTC(15 mg/kg),各组按各时点处死大鼠。观察胰腺和肺脏病理变化。检测不同组肺脏组织中NF-κBp65,PUMA和Caspase-3的表达及Caspase-3活性;检测组织TNF-α,MIP-2和ICAM-1 mRNA的表达、髓过氧化物酶(MPO)的活性和肺泡上皮细胞凋亡指数。结果成功建立大鼠SAP-ALI模型。Western-blotting和RT-PCR结果显示,B组肺上皮细胞NF-κB p65,PUMA和Caspase-3蛋白表达在12 h后显著增加(P0.05),NF-κB p65与PUMA呈高度正相关(r=0.987,P0.01)。TNF-α,MIP-2,ICAM-1mRNA表达及MPO和Caspase-3活性明显增加(P0.01)。C组肺损伤病理组织学评分在术后各时点较B组显著下降(P0.05),C组12 h后的肺组织NF-κB p65,PUMA和Caspase-3蛋白表达及MPO和Caspase-3活性明显降低(P0.05);TNF-α,MIP-2,ICAM-1 mRNA表达明显下降(P0.05),C组细胞凋亡指数较B组明显降低(P0.01)。结论大鼠SAP-ALI既与NF-κB活化引起的炎症因子释放有关又与NF-κB活化引起的PUMA上调促进细胞凋亡有关。PDTC通过抑制NF-κB活化,下调炎症因子释放及NF-κB活化引起的PUMA表达可抑制肺组织的细胞凋亡,从而减轻SAP-ALI的程度。     

移植骨髓间充质干细胞对兔退变椎间盘髓核细胞凋亡的影响

目的 观察骨髓间充质干细胞(MSCs)移植对兔退变椎间盘髓核细胞凋亡的影响.方法 以各兔L2/3、L3/4、L4/5、L5/6节段分为正常组、退变组、成纤维细胞(SFs)移植对照组、MSCs移植治疗组.MSCs和SFs分别经绿色荧光蛋白(GFP)转染后,注射植入退变椎间盘的髓核.通过透射电镜观察退变椎间盘凋亡髓核细胞形态;用实时定量聚合酶链反应(PCR)检测退变组织中髓核细胞凋亡相关基因bcl-2和box mRNA的表达;免疫荧光法标记髓核细胞凋亡相关蛋白Caspase-3,并通过TUNEL法标记凋亡髓核细胞,激光共聚焦显微镜检测髓核细胞凋亡蛋白表达率和细胞凋亡比率.结果 透射电镜下,退变椎间盘中凋亡髓核细胞呈现出核染色质边集,空泡形成,核膜断裂,凋亡小体形成等变化.MSCs移植治疗组bcl-2 mRNA的表达量高于退变组和SFs移植对照组(P<0.05),bax mRNA的表达量与退变组差异无统计学意义(P>0.05).MSCs移植治疗组细胞凋亡率和Caspase-3表达率均高于正常组[细胞凋亡率分别为(16.75±2.14)%和(6.86±1.08)%;Caspase-3表达率分别为[(20.34±1.03)%和(6.09±0.77)%](P<0.05),低于退变组和SFs移植对照组[细胞凋亡率分别为(31.87±4.16)%和(29.02±2.16)%;Caspase-3表达率分别为(31.50±3.78)%和(30.20±4.93)%](P<0.05).结论 髓核细胞凋亡在椎间盘退变过程中起重要作用.MSCs移植能有效抑制椎间盘髓核细胞凋亡,延缓椎间盘退变过程.     

褪黑素受体在不同程度退变腰椎髓核组织中的表达

目的:研究褪黑素受体褪黑素1型受体(MT1)、褪黑素2型受体(MT2)以及核转录因子-κB(NF-κB)在不同程度退变腰椎髓核组织中的表达。方法:选取2014年3月～2016年1月于我院住院患者31例(19例男性和12例女性,年龄47～62岁,平均56.9±4.9岁)。采用MRI对髓核退变程度进行Pfirrmann分级并经手术收集髓核标本,其中Ⅳ级标本11例纳入退变Ⅰ组;V级标本12例纳入退变Ⅱ组;8例分级小于Ⅲ级标本纳入对照组。实时定量PCR检测髓核组织中MT1、MT2、NF-κB mRNA的表达,免疫印迹和免疫组织化学技术检测MT1、MT2、p65 NF-κB和磷酸化p65 (p-p65)NF-κB蛋白的表达,利用Spearman相关分析退变髓核组织中MT1、MT2、NF-κB蛋白表达的关系。结果 :实时定量PCR结果显示对照组MT1和MT2 mRNA分别为1.00±0.04和1.00±0.04,退变Ⅰ组MT1和MT2 mRNA分别为0.68±0.06和0.77±0.04,退变Ⅱ组MT1和MT2 mRNA分别为0.52±0.03和0.68±0.06,各组间均存在统计学差异(P0.05)。各组NF-κB mRNA分别为1.00±0.03、0.99±0.07、0.98±0.05,无统计学差异(P0.05)。免疫印迹结果显示对照组MT1和MT2蛋白表达分别为1.00±0.05和1.00±0.05,退变Ⅰ组为0.73±0.07和0.56±0.04,退变Ⅱ组别为0.62±0.05和0.55±0.04,各组间差异有统计学意义(P0.05)。三组p65 NF-κB表达水平分别为1.00±0.05、1.00±0.06、0.99±0.04,无统计学差异(P=0.920)。对照组p-p65 NF-κB蛋白为1.00±0.07,退变Ⅰ组和退变Ⅱ组p-p65 NF-κB蛋白水平分别为1.43±0.08和1.49±0.08,各组间差异有统计学意义(P0.05)。免疫组织化学技术检测结果显示退变髓核组织MT1和MT2蛋白与p-p65蛋白表达具有负相关关系(P0.05),相关系数r分别为-0.6492和-0.6190。结论 :髓核组织退变程度增加,褪黑素受体表达降低,而NF-κB活化增加,进而参与椎间盘组织退变过程。     

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。