雌激素受体在椎间盘组织中的表达及意义

【摘要】 目的：通过观察雌激素α、β受体在正常与退变的人椎间盘组织的表达,探讨雌激素受体（ER）与椎间盘退变的关系。方法：根据改良Pfirrmann分级将收集的椎间盘组织分为三组：对照组,外伤导致腰椎爆裂性骨折手术取出的正常髓核组织（Pfirrmann分级1~2级）;观察组,女性腰椎滑脱及腰椎间盘突出症手术取出的退变髓核组织,Pfirrmann分级3～4级为A组,5级为B组。用HE染色法观察对照组和A、B组各15例人腰椎椎间盘髓核组织及髓核细胞的形态学变化;用免疫组织化学染色法（Elivison二步法）检测对照组和A、B组髓核组织中ER-α、ER-β的表达;采用Western-blot法检测对照组和观察组髓核组织中ER-α、ER-β的表达。结果：HE染色示对照组髓核组织中髓核细胞分布均匀,形态完整,未见明显细胞凋亡现象,细胞外基质染色鲜亮,分布均匀;A、B两组髓核细胞分布不均匀,形态不规则,凋亡现象明显,细胞核增大,染色深,细胞外基质减少,色彩灰暗,B组较A组更为明显。免疫组织化学染色示ER-α、ER-β在对照组的髓核组织见有明显棕黄色颗粒,在A、B两组表达减少,以ER-β减少最显著,经统计学分析,A、B两组与对照组间ER-β的表达有显著性差异（P＜0.01）,ER-α的表达较对照组无统计学差异（P＞0.05）,其中A组和B组间无明显差异（P＞0.05）。Western-blot方法检测,ER-α表达A组（0.876±0.058）、B组（0.757±0.045）较对照组（0.885±0.036）降低,但无统计学差异（P>0.05）;ER-β表达A组（0.947±0.043）、B组（0.626±0.042）较对照组（1.275±0.150）显著降低（P＜0.01）,B组较A组表达明显减少（P＜0.01）。结论：在人的髓核组织中的髓核细胞（类软骨细胞）的胞核和胞浆中均存在ER。ER-α、ER-β在退变的椎间盘组织都明显减少,以ER-β最为明显,提示雌激素可能通过ER-β的介导对髓核细胞功能起调控作用。     

水通道蛋白3在人正常椎间盘中的表达

目的 观察水通道蛋白-3(aquaporin-3)在人正常椎间盘中的表达及分布.方法 收集10例青年人因腰椎骨折行椎间融合手术摘除的正常椎间盘样本,运用免疫组织化学、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、 Western blot检测AQP3在椎间盘中的表达及分布.结果 免疫组织化学显示AQP3表达于椎体软骨终板类软骨细胞,髓核和纤维环未见表达;RT-PCR显示AQP3 mRNA在椎体软骨终板及髓核组织有表达;Western blot检测显示椎间盘组织在29×103左右有一特异性条带.结论 AQP3在人正常椎间盘中的表达及分布提示其可能参与椎间盘内液体平衡,对维持椎间盘组织的正常生理功能、在椎间盘退变的发病机制中可能有重要作用.     

终板下椎体缺血诱导兔椎间盘退行性变模型的建立及终板中内皮素1的表达

目的通过终板下注射无水乙醇阻碍椎体-终板营养,建立一种新型兔腰椎椎间盘退行性变模型,并观察终板退行性变过程中内皮素1(ET-1)的表达情况。方法健康4月龄新西兰兔32只,随机分成4组,每组8只,选取L5,6椎体(对应L4/L5及L5/L6椎间盘)注射300μL无水乙醇,选取L4椎体(对应L3/L4椎间盘)注射磷酸盐缓冲液(PBS)作为实验对照,L7椎体(对应L6/L7椎间盘)未注入任何物质作为正常对照。其中1组造模后1个月提取软骨终板细胞,行免疫细胞化学染色检测ET-1表达;余3组分别于造模后1、3和5个月进行椎间盘X线和MRI检查,取椎间盘组织行HE染色观察形态学改变,免疫组织化学染色观察ET-1表达。结果注射无水乙醇后,随着时间进展,X线片显示椎间隙高度显著下降、椎间隙变窄、边缘骨赘增生,MRI T2WI显示椎间盘低信号;苏木精-伊红染色(HE)显示终板的生长板厚度变薄,终板结构破损,同时软骨终板细胞退化、直至消失,髓核中细胞发生转化(由空泡细胞转变为软骨样细胞,进而形成纤维软骨样细胞)造成髓核纤维化,纤维环结构排列紊乱、纤维化程度逐步加重;免疫组织化学染色显示,发生退行性变的终板组织内有ET-1表达,但随着退行性变加剧,ET-1表达强度下降;提取的退行性变软骨终板细胞(造模后1个月)也显示细胞质内ET-1强表达。结论通过注射无水乙醇阻碍椎体-终板营养途径可成功建立兔椎间盘退行性变模型,终板退行性变过程中伴随ET-1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。     

Schmorl结节与椎间盘退变和腰痛相关性的研究进展

1927年,德国医生Schmorl第一次描述了Schmorl结节及其形成理论:由椎间盘的髓核组织经软骨终板的薄弱区疝入椎体内所形成的椎间盘改变.长期以来,经典的Schmorl结节定义至少包含两个部分:一是椎体软骨终板的破裂;二是髓核通过破裂的软骨终板突向软骨下松质骨内.但至今为止,Schmorl结节的发生因素、分布规律以及与椎间盘退变、腰痛的关系尚不明确.现将当前国内外关于Schmorl结节与椎间盘退变及腰痛相关性的研究进展综述如下.     

雌激素及其受体与椎间盘退变相关性的研究进展

椎间盘退变相关性疾病是威胁中老年人健康的常见疾病之一。雌激素水平的改变与椎间盘退变存在密切的联系,雌激素受体α和β在椎间盘软骨终板、髓核细胞、纤维环细胞中均有表达且含量不一。绝经后女性雌激素水平下降,其椎间盘退变的发生率和程度远高于同龄男性,并且主要发生于绝经后的前15年。雌激素受体在椎间盘的表达与性别和退变程度相关。雌激素替代疗法能在一定程度上维持椎间盘高度、防止椎间盘退变。本文对目前雌激素及其受体与椎间盘退变之间的相关性进行了探讨。     

椎体终板损伤对兔椎问盘髓核Ⅰ、Ⅱ型胶原的影响

目的 观察椎体终板损伤对兔椎间盘髓核Ⅰ、Ⅱ型胶原的影响并探讨其机制.方法 4个月龄清洁级日本大白兔12只,完整取出40个包含终板的完整椎间盘(L2-L5),随机分为实验组和对照组,每组20个.实验组参考Daniel Haschtmann的方法建立终板损伤模型.椎间盘整体培养2周后,免疫组织化学方法观察椎间盘髓核中Ⅰ、Ⅱ型胶原的表达情况,并用HMIAS-2000图像分析系统进行半定量分析.结果 免疫组织化学染色显示:实验组椎间盘髓核Ⅰ型胶原的表达比对照组高;而Ⅱ型胶原的表达则比对照组低,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 外伤致椎体终板损伤后会导致椎间盘髓核Ⅰ、Ⅱ型胶原的变化,继而加速椎间盘退行性变.     

压力可控型椎间盘退变模型的建立及相关研究

[目的]建立压力可控型椎间盘退变模型并进行相关研究.[方法]80只成年大鼠随机分为A、B、C、D 4组,分别模拟人类在站立(A组)、坐位直立(B组)、坐位前屈(C组)3种状态下椎间盘内的压力情况,应用恒定加压装置对第9、10尾椎加压,D组为对照组(一般人椎间盘面积为1 250 mm3,大白鼠为2.8 mm2,人在站立位时椎间盘内压力为500 N,坐位为750 N,坐位前屈为1 350 N,换算成大白鼠椎间盘的压力分别是1.12 N,1.68 N,3.08 N).A、B、C组每日加压4 h,对照组仅在尾椎穿针,不加压;4组分别在7、14 d后取标本进行组织学观察,应用免疫组化和阿利新蓝分析测量胶原纤维(Ⅱ型)和蛋白多糖含量,观察椎间盘退变情况.[结果](1)A组、D组类似,椎间盘组织形态、基质胶原和PG含量和成分无明显变化;(2)C组椎间盘发生软骨细胞变性、坏死,髓核皱缩,纤维环胶原纤维变性、排列紊乱,软骨终板钙化、断裂,胶原纤维排列紊乱等组织形态学改变.髓核和软骨终板中PG总量和Ⅱ型胶原表达下降(P<0.05);(3)B组14 d时形态学未观察到软骨细胞坏死等退变表现,但Ⅱ型胶原以及PG含量比对照组明显减少(P<0.05),退变程度较C组轻.[结论]应用恒定加压装置模拟人类脊柱坐位前屈压力加压大鼠尾椎可迅速建立大鼠椎间盘退变模型.     

软骨终板细胞凋亡及其相关研究进展

软骨终板是椎间盘的重要组成部分，它在髓核的营养交换和椎间盘的应力缓冲保护以及维持椎体的正常形态等方面起着重要作用。近年来，越来越多的研究发现细胞凋亡在椎间盘的衰老和退变中起着重要作用。软骨终板不仅是椎间盘的组成结构，并且在椎间盘的生理和退变过程中扮演着重要的角色。同样，软骨终板细胞凋亡在椎间盘的退变中起着重要的作用。     

大鼠正常与退变性髓核突出导致神经根性疼痛的对比研究

目的探讨正常与退变髓核突出对大鼠疼痛阈值以及背根神经节中TNF-α表达的影响,研究椎间盘退变与神经根性疼痛之间的关系。方法72只大鼠随机分为4组:正常对照组(n=18)、假手术组(n=19)、正常髓核(N-NP)组(n=16)和退变髓核(P-NP)组(n=19)。对P-NP组大鼠利用尾椎椎间盘纤维环穿刺的方法建立椎间盘退变模型。分别取出N-NP组和P-NP组大鼠自体的正常髓核与退变髓核组织,置于手术显露后的腰5左侧神经根处,建立髓核突出致神经根性疼痛动物模型。采用行为学测试的方法分别观察各组大鼠术前1天,术后1、4、7、10、14、21天机械刺激阈值与热刺激阈值的变化;采用免疫组化方法分别检测术后第4、14天各组大鼠背根神经节中TNF-α的表达。结果行尾椎间盘纤维环穿刺后2周,组织学与MRI检查均证实椎间盘组织发生明显退变。对照组和假手术组动物未出现明显的痛觉过敏现象,N-NP组和P-NP组大鼠机械性刺激阈值均显著下降,该痛觉过敏现象持续至术后2周消失;与正常髓核组织相比,退变髓核所致机械性刺激阈值下降程度更为严重。各实验组均未发生热刺激阈值的规律性变化。术后第4、14天对照组和假手术组背根神经节中未见TNF-α明显表达,而正常及退变髓核组TNF-α表达量均显著升高。结论大鼠尾椎纤维环穿刺是建立大鼠椎间盘退变模型的一种有效方法。与正常髓核组织相比,发生退变的髓核组织可导致神经根性疼痛的加重,提示椎间盘退变过程中释放的炎症因子在疼痛的发生机制中可能起到了重要作用。