重组腺相关病毒2介导hTGF-β_1基因体内转染兔退变髓核细胞对蛋白多糖含量的影响

目的应用重组腺相关病毒2(recombinant adeno-associated virus2,rAAV2)介导hTGF-β1基因体内转染兔退变椎间盘髓核细胞,观察基因产物的表达及其对退变髓核细胞蛋白多糖合成的生物调节作用。方法于24只成年新西兰大白兔,雌雄不限,体重1.7～2.2kg,L1、2、L2、3、L3、4、L4、5椎间盘注射25μL浓度为1mmol/L的纤维结合素片段(fi bronectin fragment,Fn-f)制备椎间盘退变模型,注射Fn-f4周时的造模椎间盘模拟早期退变的椎间盘。将24只兔随机分为3组(n=8),A、B、C组分别于造模椎间盘髓核内注射25μL rAAV2-hTGF-β1(1×1012vg/mL)、rAAV2-增强绿色荧光蛋白(enhanced green?uorescent protein,EGFP,rAAV2-EGFP)、PBS。术后1周A、C组各处死2只兔,取髓核组织采用免疫组织化学染色观察hTGF-β1的表达;术后4、8、12周每组取2只兔髓核组织,35S整合分析法检测新合成蛋白多糖的含量;术后12周处死B组2只兔,荧光显微镜观察髓核组织中EGFP的表达。结果术后1周,免疫组织化学染色示A组髓核细胞及基质中广泛存在强阳性染色颗粒,C组仅存在少量阳性颗粒。35S整合法检测示,各时间点A组35S蛋白多糖合成率均高于B、C组,比较差异有统计学意义(P0.05);B、C组间比较差异无统计学意义(P0.05)。术后12周,荧光显微镜下观察B组盘髓核组织可见大量绿色荧光表达。结论新型基因转导载体rAAV2可有效介导hTGF-β1基因体内转染兔退变髓核细胞,基因产物可持续表达超过12周,hTGF-β1可有效促进退变髓核细胞蛋白多糖的合成。     

TGF-β3修饰退变髓核细胞移植修复兔退变椎间盘的效果观察

目的探讨TGF-β3基因修饰后退变髓核细胞生物学效应以及植入兔退变椎间盘后对退变椎间盘的影响。方法将重组腺病毒载体Ad-TGF-β3与第2代退变髓核细胞按10∶1比例混合培养转染(Ad-TGF-β3组),待细胞融合后传代,MTT检测转染细胞增殖活性,Western blot检测TGF-β3蛋白含量,免疫细胞化学染色观察对数生长期转染细胞Ⅱ型胶原染色阳性率;采用病毒空载体转染髓核细胞(Adv组)和未经转染髓核细胞(空白组)作为对照。取30只新西兰兔,体重3.2～3.5 kg,雌雄不限,通过针刺L3、4、L4、5和L5、6椎间盘制备椎间盘退变模型。将实验动物按照随机数字法分为3组,转染细胞组(A组,n=12)、退变细胞组(B组,n=12)和空白对照组(C组,n=6)。A、B组将100μL浓度为1×105个/mL对应细胞悬液注射入退变椎间盘,C组同法注入等量PBS。注射后6、10、14周取A、B组各4只、C组2只实验动物处死,取L3、4、L4、5和L5、6椎间盘行组织学观察,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达。结果 Ad-TGF-β3转染后髓核细胞活性明显改善;转染后3、7、14 d,TGF-β3在髓核细胞内表达逐渐升高;Ad-TGF-β3组髓核细胞细胞质内见棕黄色Ⅱ型胶原阳性染色,阳性率显著高于Adv组及空白组(P<0.05)。组织学观察示,A组椎间盘退变程度较B、C组明显减轻。6、10、14周A组Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达显著高于B、C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 TGF-β3基因修饰退变髓核细胞后可明显改善细胞生物活性,转染后髓核细胞植入兔体内可明显增加退变椎间盘的基质分泌。     

转染外源性转化生长因子（hTGF-β1)基因对兔髓核细胞调亡相关蛋白Bcl-xs和Bcl-xl的影响

目的探讨转染转化生长因子(hTGF-β1)基因对兔髓核细胞凋亡相关蛋白Bcl-xs和Bcl-xl的影响,为活化椎间盘细胞功能、预防椎间盘组织退变提供理论依据.方法取成年新西兰大白兔5只,将外源性转化生长因子β1基因载体直接注射于L3～4椎间隙,术后3周取出相应椎间盘组织,利用免疫组织化学方法观察髓核细胞表达凋亡相关蛋白Bcl-xs和Bcl-xl的情况.应用Vidas图像分析系统进行免疫阳性细胞半定量分析.结果注射转化生长因子基因的椎间盘,髓核细胞对凋亡相关蛋白Bcl-xs的表达少于对照组,测得OPTDM值分别为0.0236±0.0009,0.0391±0.0406,二者之间有显著性差异P＜0.01;而对Bcl-xl的表达则强于对照组,测得OPTDM值分别为0.0354±0.0078,0.0401±0.0104,二者之间有显著性差异P＜0.01.结论转染转化生长因子(hTGF-β1)基因可以明显减少兔椎间髓核细胞对凋亡相关蛋白Bcl-xs的表达、同时增强凋亡相关蛋白Bcl-xl的表达.     

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。     

PCI-hTGF-β1转染体外培养成人退变椎间盘细胞及其表达产物的测定

目的：测定真核表达载体PCI-hTGF-β1转染体外培养成人退变椎间盘细胞的表达产物hTGF-β1，为椎间盘退变的基因治疗提供实验基础。方法：用免疫组织化学方法对转染细胞进行表达产物测定：用VIDAS数据分析系统对实验数据进行定量分析。结果：原代纤维环细胞转染中真核表达载体PCI-hTGF-β1阳性细胞产物的光密度值为PCI组的3．49—3．56倍，为未转染组的3．43～3．55倍；原代髓核细胞转染中真核表达载体PCI-hTGF-β1阳性细胞产物的光密度值为PCI组的3．46-3．69倍，为未转染组的3．33．3．63倍。结论：真核表达载体PCI-hTGF-β1可以成功转染体外培养的成人退变椎问盘细胞，并可获得hTGF-β1基因产物的高表达。     

退变腰椎间盘细胞经体外转基因培养生物学活性的实验研究

目的构建转化生长因子（transforming growth factor,TGF-β3的真核表达载体pEGFP-TGF-β3转染椎间盘髓核细胞,研究转基因TGF-β3对退变髓核细胞生物学特性的影响。方法通过手术方法制作椎间盘突变模型,从而获取原代退变椎间盘髓核细胞,通过脂质体将真核载体pEGFP-TGF-β3导入髓核细胞,然后对细胞的形态和增殖活性（MTT法）进行观察,应用Westen Blot检测TGF-β3在髓核细胞的表达含量,应用免疫细胞化学方法检测转染后髓核细胞的Ⅱ型胶原的表达。结果髓核细胞转染后,细胞活性增强,TGF-β3表达增加,并随着时间的延长而增加。Ⅱ型胶原表达增加。结论TGF-β3转染退变髓核细胞可起到维持髓核细胞表型,并在细胞传代后仍发挥调节作用。TGF-β3确实具有促进髓核细胞增殖和Ⅱ型胶原合成的能力,从而有可能延缓甚至逆转椎间盘退变。     

人转化生长因子β1重组腺病毒体外转染羊传代椎间盘及软骨细胞的比较生物学研究

椎间盘及软骨退变的生物治疗是近年来研究的热点。转化生长因子β1（TGF-β1）重组腺病毒作为基因治疗的高效载体，几乎可以转染所有的体细胞表达目的蛋白，而达到生物治疗的目的。我们以人TGF-β1重组腺病毒载体（Ad／hTGF-β1），分别感染体外扩增的取自同一山羊个体的椎间盘及软骨细胞，对转染后的瞬时表达及二者的生物学行为进行了比较研究，为以生物学方法尤其是组织工程技术修复椎间盘退变提供依据。     

髓核内注射过氧化还原酶Ⅱ对兔椎间盘退变过程的影响

目的探讨髓核内注射人重组过氧化还原酶（Peroxiredoxin,Prx）对兔椎间盘退变过程的影响。方法通过纤维环穿刺法建立新西兰大白兔椎间盘退变模型（L3～4～L5～6）,24只兔随机分为高浓度组、低浓度组和对照组,每组各8只。4周后MRI显示造模成功,然后行L3～4～L5～6椎间盘内注射,高浓度组和低浓度组分别注射1 mg/mL、10μg/mL Prx蛋白,对照组注射0.1%磷酸盐缓冲液,注射量均为25μL。在注射后2、4、12、16周每组分别随机取2只兔行脊柱MRI检查,采用硫酸咔唑法检测髓核蛋白多糖的含量,免疫组化检测型胶原含量,并做病理切片HE染色观察组织及细胞的改变情况。结果蛋白注射后三组椎间盘均发生不同程度退变,注射后16周,高浓度组髓核内水分的含量明显低于低浓度组和对照组（P〈0.05）;髓核内蛋白多糖含量高浓度组显著低于低浓度组和对照组（P〈0.05）;细胞外基质型胶原灰度值高浓度组显著低于低浓度组和对照组（P〈0.05）,而低浓度组和对照组比较差异没有统计学意义（P〉0.05）。结论高浓度（1 mg/mL）Prx在椎间盘退变过程中起促进退变作用。     

长链非编码RNA NEAT1调控miR-486/FOXO1轴参与椎间盘髓核细胞退变的机制研究

【摘要】 目的：明确长链非编码RNA核富集转录本1（lncRNA NEAT1）、miR-486、FOXO1之间的相互关系,探讨三者在椎间盘退变（intervertebral disc degeneration,IDD）组织中的表达及相关性,阐明NEAT1通过调控miR-486/FOXO1轴参与IDD进展的具体机制。方法：利用双荧光素酶报告基因、RNA结合蛋白免疫沉淀（RNA binding protein immunoprecipitation,RIP）试验等明确NEAT1、miR-486与叉头框蛋白O1（forkhead box protein O1,FOXO1）的生物学关系;采用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR）、免疫印迹（Western blot）检测15例对照和30例IDD髓核组织中NEAT1、miR-486与FOXO1的表达,统计其与Pfirrmann分级的关系;采用白细胞介素1β（interleukin-1β,IL-1β）诱导法构建髓核细胞退变模型,NEAT1小干扰RNA（NEAT1 small interfering RNA,si-NEAT1）和过表达质粒转染髓核细胞构建细胞沉默或过表达模型;细胞计数试剂盒-8（cell counting kit-8,CCK-8）和流式细胞术检测髓核细胞增殖和凋亡;RT-qPCR检测细胞NEAT1与miR-486表达;Western blot检测FOXO1及细胞外基质（extracellular matrix,ECM）中聚集蛋白聚糖（aggrecan）、二型胶原（collagen Ⅱ）、基质金属蛋白酶-13（matrix metalloproteinase, MMP-13）和含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样基质金属蛋白酶4（a disintegrin-like and metalloproteinase with thrombospondin type l motifs 4,ADAMTS4）的表达。结果：NEAT1可通过碱基互补配对方式海绵吸附miR-486;miR-486靶向FOXO1的3′-非编码区（3′-UTR）抑制FOXO1蛋白表达。在IDD髓核组织中,NEAT1与FOXO1表达上调,与Pfirrmann分级呈显著正相关（P<0.001）;而miR-486表达下调,与Pfirrmann分级呈显著负相关（P<0.001）。分子细胞学实验证实,IL-1β诱导髓核细胞退变后,NEAT1的过表达进一步促进了髓核细胞凋亡（P<0.01）,加重了Aggrecan和Collagen Ⅱ的表达抑制（P<0.01）,增强了MMP-13和ADAMTS4的表达（P<0.01）;相比之下,NEAT1的沉默则逆转了髓核细胞凋亡（P<0.01）,有效恢复了Aggrecan和Collagen Ⅱ表达（P<0.01）,同时显著降低了MMP-13和ADAMTS4的表达（P<0.01）。结论：NEAT1调控miR-486/FOXO1分子轴并促进髓核细胞凋亡和ECM降解进而参与IDD病理机制过程。     

兔退变椎间盘体内转染hTGF-β1、β3的生物学效应

目的 应用重组腺相关病毒2(recombinant adeno-associated virus,rAAV2)介导人转化生长因子β1(human transforming growth factor-β1,hTGF-β1)和β3(hTGF-β3)单基因或双基因联合体内转染退变兔髓核细胞,观察基因产物的表达及其对基质成分...     

"穿刺抽取髓核"诱导腰椎间盘退变的时间相关性评估

目的对穿刺纤维环抽取髓核诱导的腰椎间盘退变模型，进行时间相关的放射学和组织学评估，明确椎间盘退变程度的时间相关性。方法1岁山羊12只，以粗针穿刺纤维环抽取髓核（L1，2-15，6）建立腰椎间盘退变模型。术后第2、4、8、16周分别行放射学观察、髓核蛋白多糖（GAG）定量、组织学及微观结构评估。结果影像学示术后16周椎间隙高度显著降低（P〈0．01），但各椎间盘间差异无统计学意义（P〉0．05）。GAG定量示所有节段髓核内GAG含量随时间持续下降（P〈0．01），但与椎间盘序列间无相关性。大体标本及组织学观察显示，椎间盘退变组织学表现与抽取髓核后时间显著相关：术后2周组织学未见明显异常；4周始出现退变表现；16周时髓核已近完全纤维化。电镜观察示术后2—16周，髓核细胞从基本正常至大量凋亡，髓核基质逐渐纤维化。结论针刺抽取髓核法是较理想的腰椎间盘退变模型诱导方法。本研究观察16周，椎间盘退变未见缓解及自行修复，诱发的退变严重度与术后时间因素显著相关，而与椎间盘节段序列间无相关性。该模型在术后2周尚未出现明显组织学改变，或许是进行干预的良好时机。     

兔退变椎间盘中髓核细胞凋亡与BNIP3基因表达的意义

目的髓核细胞凋亡可能与髓核组织代谢障碍产生缺氧,导致BNIP3基因表达有关。通过观察兔退变椎间盘中髓核组织的细胞密度、细胞凋亡率及BNIP3的表达,为进一步了解髓核细胞凋亡机制提供实验依据。方法健康3月龄雄性新西兰大白兔30只,体重(2.3±0.2)kg,随机分为实验组(n=20)及对照组(n=10)。实验组大白兔采用针刺L3、4、L4、5及L5、6椎间盘制备椎间盘退变模型;对照组仅暴露椎间盘后缝合。术后4、8周通过MRI检查评价椎间盘退变情况,采用组织学观察和TUNEL法检查椎间盘髓核组织中凋亡细胞,用免疫组织化学染色法检测兔椎间盘髓核细胞BNIP3的表达。结果 MRI检查示实验组术后4、8周椎间盘髓核信号强度呈逐渐降低趋势。根据Pfirrmann分级标准,实验组术后4、8周椎间盘退变分级比较,差异均有统计学意义(P0.05)。组织学观察及TUNEL检查示:对照组椎间盘髓核中细胞密度高,可见少量散在的凋亡细胞;实验组术后4、8周时椎间盘髓核组织内细胞密度逐渐降低,可见较多凋亡细胞。各时间点实验组细胞密度、TUNEL染色阳性细胞率与对照组比较,以及实验组各指标两时间点间比较,差异均有统计学意义(P0.05)。对照组椎间盘髓核组织细胞中无BNIP3表达;实验组术后4、8周椎间盘髓核组织细胞中BNIP3表达逐渐增多,BNIP3染色阳性细胞率分别为13.45%±1.16%、32.00%±1.82%,BNIP3灰度值分别为194.32±4.65、117.54±2.11,各时间点间比较差异均有统计学意义(P0.05)。结论椎间盘退变与髓核组织中细胞密度下降有关,细胞凋亡是椎间盘髓核细胞减少的原因之一,BNIP3参与了椎间盘髓核细胞凋亡。     

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.     

腺相关病毒载体介导hTGFβ1、β3体外转染退变腰椎间盘细胞的生物学效应

目的比较研究腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）载体介导人转化生长因子β1（human transforming growth factor β1,hTGFβ1）与hTGFβ3逆转兔腰椎间盘细胞退变的生物学效应.方法分离、培养兔腰椎间盘髓核细胞和纤维环细胞,并传代建立退变早、晚期细胞模型.采用荧光标记的pSNⅡ型腺相关病毒（pSNAV2）,分别检测其对不同退变程度兔腰椎间盘细胞的转染效率,并在此基础上应用pSNAV2-hTGFβ1和pSNAV2-hTGFβ3转染不同退变程度的兔腰椎间盘细胞.通过细胞形态、胶原的免疫组织化学染色和35S标记蛋白多糖等方法,检测比较pSNAV2-hTGFβ1和pSNAV2-hTGFβ3对于退变早、晚期兔腰椎间盘细胞基质合成的影响.结果pSNAV2可高效转染退变早期兔腰椎间盘髓核细胞和纤维环细胞,而对于退变晚期兔腰椎间盘细胞的转染效率低.hTGFβ1和hTGFβ3可显著促进退变早期兔腰椎间盘细胞蛋白多糖和Ⅱ型胶原的合成,其中hTGFβ1的作用较hTGFβ3强.hTGFβ1可促进退变早、晚期兔腰椎间盘纤维环细胞Ⅰ型胶原的合成.hTGFβ3可促进退变晚期兔腰椎间盘髓核细胞Ⅱ型胶原的合成.结论pSNAV2-hTGFβ1和pSNAV2-hTGFβ3可促进退变早期兔腰椎间盘髓核细胞蛋白多糖和Ⅱ型胶原的合成以及纤维环细胞Ⅰ型胶原的合成,从而延缓和逆转椎间盘退变.对于退变晚期兔腰椎间盘髓核细胞,hTGFβ3可促进Ⅱ型胶原的合成.     

成骨蛋白-1对髓核抽吸术后兔腰椎间盘组织病理变化的影响

目的:观察成骨蛋白-1(osteogenic protein-1,OP-1)对髓核抽吸术后兔椎间盘组织病理变化的影响.方法:32只日本大耳白兔,用21号针头行L1/2、L3/4椎间盘后外侧穿刺,抽吸出部分髓核组织,L3/4用微量注射器注射OP-1 25μl作为实验椎间盘(OP-1组),L1/2注射25μl生理盐水作为对照椎间盘(Saline组),L2/3作为正常对照椎间盘(正常组),术后2周、4周、8周、12周分别随机处死8只兔,每只取L1/2、L2/3和L3/4椎间盘,切片,行Masson染色,观察椎间盘组织病理学变化情况.结果:正常对照组椎间盘髓核组织胶原稀疏、排列有序,细胞可呈岛状分布,纤维环胶原纤维排列整齐,无扭曲及无分层现象,术后2周、4周、8周、12周椎间盘组织病理变化不明显.Saline组椎间盘术后2周时髓核部分缺失,胶原排列紊乱,出现大量分布不均匀的无定型颗粒;术后4周髓核组织裂隙形成,出现较多的类软骨细胞,胶原纤维扭曲严重;术后8周髓核组织广泛裂隙,胶原排列极其紊乱,出现介于类软骨细胞及纤维细胞之间的细胞,较明显的分层裂隙,胶原纤维极度扭曲,部分断裂;术后12周凝胶状髓核组织呈现明显纤维化,髓核内出现较多纤维样细胞,类软骨细胞数量明显减少,纤维环出现巨大分层裂隙,伴有部分纤维环断裂.OP-1组椎间盘术后2周髓核胶原排列尚有序,髓核细胞仍较多,纤维环形态接近正常;术后4周髓核组织轻微裂隙,胶原排列紊乱,髓核细胞减少,出现类软骨细胞,内层纤维环胶原纤维轻度扭曲;术后8周髓核组织较多裂隙,胶原扭曲,类软骨细胞增多,内层纤维环胶原纤维明显扭曲,排列紊乱;术后12周时类软骨细胞仍较多,出现少量介于类软骨细胞与纤维细胞之间的细胞,全层纤维环胶原纤维扭曲,排列紊乱,但外层纤维环仍完整,纤维环无巨大裂隙出现.结论;OP-1能延缓后外侧纤维环穿刺髓核抽吸术后兔腰椎间盘髓核细胞及纤维环的退变.     

兔髓核组织中BNIP3表达与椎间盘退变的关系

目的:探讨兔椎间盘髓核组织中BNIP3表达量与椎间盘退变的相关性。方法:健康1月龄新西兰白兔24只,随机分为4组,每组6只。在每只动物的L4/5、L5/6和L6/7椎间盘进行纤维环穿刺术,建立椎间盘退变模型,作为实验椎间盘;穿刺椎间盘近端3个椎间盘(L1/2、L2/3、L3/4)作为正常对照椎间盘。分别于术后即刻、2、4、8周对椎间盘进行MRI及组织学评分,应用Real-time PCR定量检测髓核组织BNIP3 mRNA表达,免疫组织化学染色半定量髓核组织BNIP3表达,同时分析同一椎间盘BNIP3表达与MRI评分、组织学评分之间的相关性,并与正常椎间盘进行对照。结果:正常及手术后即刻实验椎间盘在MRI T2加权像上呈高密度,评分为1.0±0.0;手术后2周实验椎间盘信号呈不均一的高密度,评分为2.9±0.4;手术后4周实验椎间盘信号呈不均一中低密度,评分4.2±0.3;手术后8周实验椎间盘信号呈低密度,评分4.9±0.1,各时间点MRI评分比较有显著性差异(P<0.05)。组织学染色显示正常及手术后即刻椎间盘结构整齐,髓核与纤维环交界清晰,组织学评分4.0±0.0;手术后2周实验椎间盘纤维环出现小裂隙,髓核与纤维环交界轻度不清,组织学评分7.5±0.2;手术后4周实验椎间盘纤维环出现较大裂隙,髓核与纤维环交界中度不清,组织学评分10.0±1.0;手术后8周实验椎间盘正常结构丧失,髓核组织纤维化,组织学评分11.8±0.2,各时间点间组织学评分比较有显著性差异(P<0.05)。手术后即刻、2周、4周及8周实验椎间盘BNIP3 mRNA表达是正常组的1.0±0.3倍、2.0±0.1倍、2.8±0.3倍和4.2±0.2倍,与椎间盘MRI退变评分呈显著性正相关(r=0.92,P<0.01)。正常及手术后即刻实验椎间盘髓核组织BNIP3灰度值分别为55.3±6.2和60.7±4.4;而手术后2周、4周及8周实验椎间盘分别为150.4±13.4、176.0±35.1和173.6±7.9,其灰度值与椎间盘组织学评分呈显著性正相关(r=0.92,P<0.01)。结论:兔椎间盘髓核组织中BNIP3 mRNA表达量与椎间盘退变相关,BNIP3表达上调可能在椎间盘退变过程中发挥了重要作用。     

1-磷酸鞘氨醇受体在不同退变程度髓核组织中的表达变化

目的 :比较不同退变程度人椎间盘髓核组织中3种1-磷酸鞘氨醇受体(S1PR1/2/3)表达水平的差异,探讨椎间盘中S1PR表达水平与椎间盘退变的关系。方法:收集腰椎间盘退行性病变患者手术切除的椎间盘组织,其中轻度退变(Pfirrmann分级Ⅳ级)22例,严重退变(Pfirrmann分级Ⅴ级)14例;同时取6例无椎间盘退变患者(单纯腰椎椎体骨折,Pfirrmann分级Ⅱ级)手术切除的椎间盘组织作为对照组;通过HE染色以及Saf-O染色观察不同退变程度椎间盘的组织学变化,免疫组化检测不同退变程度组织中的S1PR表达水平;Ⅱ型胶原酶消化分离提取原代髓核细胞,通过Real-time PCR、Western-bolt检测不同退变程度椎间盘髓核细胞中S1PR的表达水平,并通过细胞免疫化学方法对S1PR进行定位。结果:HE染色及Saf-O染色结果显示退变椎间盘的纤维环出现破损,髓核细胞形成明显的集落,细胞外基质减少。免疫组化结果显示正常和轻度退变的髓核组织中3种受体(S1PR1/2/3)都有表达,严重退变的组织中表达极弱;Real-time PCR结果显示对照组髓核细胞中S1PR1/2/3的m RNA表达水平分别是严重退变组的5.34±0.52倍、7.25±0.04倍、1.92±0.06倍,轻度退变组S1PR1/2/3的m RNA表达水平分别是严重退变组的4.35±2.45倍、4.96±3.44倍、2.19±0.82倍;Western-blot发现对照组和轻度退变组髓核细胞中S1PR1/2/3均有表达,严重退变组表达水平较低;免疫细胞化学显示S1PR主要集中在髓核细胞的细胞质和细胞膜上。结论:髓核组织中主要表达S1PR1/2/3,在严重退变的髓核组织和细胞中其表达水平明显下降,S1P及其受体可能参与椎间盘髓核组织的退变过程。     

人转化生长因子β1重组腺病毒转染传代髓核细胞对细胞外基质合成的影响

目的探讨人转化生长因子融（transforming growthfactorβ，TGF-β1）对传代羊髓核细胞的细胞外基质（extracellular matrix，ECM）和DNA合成调节因子的作用。方法取1岁龄成年山羊腰椎间盘，体外分离培养羊髓核细胞，传至第3代后以携人TGF-β1（humanTGF-β1，hTGF-β1）或lacZ基因的复制缺陷型腺病毒（Ad／hTGF—β1及Ad／lacZ）感染，分别为实验组和阴性对照组；未加病毒液的细胞为空白对照组；原代髓核细胞为原代组。然后继续单层或藻酸钙凝胶三维（3-D）培养10d。对两种系统培养的细胞分别行DNA荧光定量、Westernblot分析和蛋白多糖（glycosaminoglycan，GAG）定量检测。结果DNA荧光定量显示，单层培养时实验组细胞的DNA合成显著高于两对照组（P〈0．05），藻酸钙凝胶3-D培养各组间比较差异无统计学意义（P〉0．05）。Western blot检测hTGF—β1、Ⅱ型胶原、Ⅰ型胶原和Aggrecan的表达显示，两种培养系统中，实验组hTGF—β1、Ⅱ型胶原和Aggrecan的表达均显著高于两对照组（P〈0．05），Ⅰ型胶原的表达显著低于两对照组（P〈0．05），实验组Ⅱ型胶原／Ⅰ型胶原比值较两对照组显著增高（P〈0．05）。GAG定量结果显示，两种培养系统中实验组细胞的GAG合成均显著高于两对照组（P〈0．05）。结论hTGF-β1在很大程度上可起到维持髓核细胞表型，并在细胞传代后仍发挥表型的调节作用。通过基因工程方法使髓核细胞表达hTGF—β1，有望遏制、甚至逆转椎间盘退变；而以Ad／hTGF—β1感染过的髓核细胞，在藻酸钙凝胶3-D培养系统中培养则表现出原始表型。     

两种骨水泥渗漏对椎间盘影响的实验研究

目的 探讨椎体成形术时骨水泥渗漏是否会引起椎间盘退变，以及椎间盘退变程度与骨水泥类型是否相关。方法 选用8只成年家犬，以每只犬L2-3、L3-4、L4-5椎间盘为实验对象，随机分为对照组、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）与磷酸钙骨水泥（calcium phosphate cement，CPC）3组。对照组仅行椎间盘穿刺，不注入任何物质，PMMA组及CPC组均各向椎间盘注入0．1ml骨水泥。术前及术后24周摄正、侧位X线片，计算椎间盘高度指数百分数（disc height index percentage，DHIP）。术后24周行MR检查，计算MRI指数。组织学检查参照Masuda标准对椎间盘退变程度评分并分析。结果 术后24周X线片显示对照组椎间隙无狭窄，病理学检查未见椎间盘退变。PMMA、CPC组椎间盘MRI显示：椎间隙有狭窄，R加权像髓核信号不同程度降低且不均一，其相对高信号区面积减小，髓核形态不规则，纤维环与髓核界限不清。组织学检查显示髓核细胞数量不同程度减少，空泡变小。髓核的细胞外基质不同程度压缩，纤维环断裂或扭转。3组DHIP、MRI指数、组织学评分的差异均有统计学意义（P〈0.01）。结论 PMMA、CPC注入椎间盘会导致椎间盘退变，PMMA所致椎间盘退变较CPC更为严重.     

腺相关病毒介导hBMP-2体内转染对兔退变椎间盘髓核细胞凋亡的影响

目的:了解腺相关病毒介导骨形态发生蛋白-2(adeo-associated virus mediated human bone morpho-genetic protein-2,AAV-hBMP-2)基因体内转染兔退变椎间盘后对髓核细胞Fas与Caspase-3蛋白表达及细胞凋亡的影响。方法:36只普通级新西兰大白兔,采用针刺兔椎间盘的方法制作L2/3、L3/4、L4/5椎间盘退变模型。造模4周后,在MRI影像学中,髄核的信号比正常减弱,证明造模成功,再随机分为注射20μlAAV-hBMP-2组(6×106pfu,A组)、AAV组(6×106pfu,B组)和生理盐水组(C组),分别于注射2周、4周及8周后对椎间盘进行MRI检查,然后取材,石蜡包埋,组织切片应用SP免疫组织化学法和TUNEL法分别观察Fas与Caspase-3蛋白表达及髓核细胞凋亡情况,IPP6.0图像分析系统测定各指标的平均光密度。结果:注射后2周、4周及8周时A组MRI髓核信号结果与B组、C组比较有统计学意义(P0.05)。各组Fas,Caspase-3及TUNEL染色结果随着时间推移逐渐增强,A组Fas、Caspase-3及TUNEL的平均光密度明显低于B组和C组(P0.01),B组与C组间比较无显著性差异(P0.05)。结论:体内转染AAV-hBMP-2能抑制兔腰椎间盘髓核细胞凋亡。