改良胶原酶消化法分离培养人原代髓核细胞

目的:优化人原代髓核细胞的体外分离培养方法,为椎间盘退变的防治研究提供种子细胞。方法:无菌环境中摘取人椎间盘髓核组织,采用多次胶原酶消化法分离提取原代人髓核细胞,置于5%CO2培养箱中37℃恒温培养,倒置相差显微镜中观察细胞形态,采用MTT法绘制细胞生长曲线,甲苯胺蓝染色法检测髓核细胞内蛋白多糖的表达情况,细胞免疫荧光染色法检测Ⅱ型胶原蛋白表达情况。结果:本研究中获得的细胞形态不规则,呈梭形或多角形,原代细胞48 h内贴壁,培养第8天左右细胞融合度可达90%,第三代细胞12 h内即可贴壁,生长至融合90%约需5d。甲苯胺蓝染色及细胞免疫荧光染色均阳性,提示所得细胞具有分泌蛋白多糖及Ⅱ型胶原蛋白的功能。结论:改良胶原酶消化法可获得大量纯净的人髓核细胞,提高培养效率,原代及传代细胞具备类软骨细胞表型,且活性及功能均较为稳定,可作为椎间盘组织工程研究的种子细胞。     

沉默信息调节因子2同源蛋白1通过Akt/PKB通路抑制人退变椎间盘髓核细胞凋亡

沉默信息调节因子2同源蛋白1(silent mating type information regulation 2 homolog 1, SIRT1/sirtuin 1)是组蛋白去乙酰化酶,参与表观遗传修饰调节,促进多种细胞的生存,但目前对椎间盘髓核细胞的作用未见研究．为了阐明临床不同来源的椎间盘髓核手术标本SIRT1的表达变化,用免疫组化、定量RT-PCR、Western blot方法对中老年腰椎间盘突出症病人及青壮年腰椎骨折病人术中髓核标本进行研究,表明老年人髓核SIRT1的mRNA及蛋白质水平均显著低于青壮年的髓核．同时,用resveratrol(SIRT1激动剂)、烟碱(SIRT1抑制剂)、SIRT1-siRNA对培养的退变髓核细胞进行处理或转染后,用流式细胞仪检测凋亡率变化,结果表明resveratrol能显著促进退变髓核细胞生存,相反,当烟碱或SIRT1-siRNA转染后则显著促进髓核细胞凋亡．为了进一步分析SIRT1抑制退变髓核细胞凋亡的分子机制,应用Western blot及抑制剂方法研究表明,当SIRT1-siRNA转染髓核细胞后能降低磷酸化Akt蛋白的表达,而白藜芦醇处理则促进磷酸化Akt蛋白的表达,当用LY294002(PI3K抑制剂)或Akt-siRNA转染后显著抑制髓核细胞的生存率．研究结果表明,SIRT1通过Akt通路能显著抑制髓核细胞凋亡,为深入揭示退变性椎间盘疾病的病理生理及生物治疗提供新的思路和靶点．     

过表达MicroRNA-21通过PTEN/PI3K/AKT信号通路调控人退变髓核细胞自噬的研究

目的:探讨过表达mi R-21通过PTEN/PI3K/AKT通路对人退变髓核细胞自噬的影响。方法:构建稳定过表达mi R-21 mimic人退变髓核细胞,转染无意义序列作为mi R-21 mimic control组,采用RT-qPCR检测转染效率;利用MDC荧光染色法观察细胞自噬泡;Western-Blot检测细胞自噬相关蛋白LC3和P62的表达以及PTEN/PI3K/AKT信号通路中关键蛋白PTEN、PI3K及AKT的表达水平。结果:RT-qPCR结果表明mi R-21 mimic转染成功且效率较高,与mi R-21 mimic control组及空白细胞对照组相比,差异显著(P0.05)。荧光显微镜观察MDC染色情况,mi R-21 mimic组的细胞中几乎没有发现自噬体,而mi R-21 mimic control组以及空白对照组细胞中自噬体均较多,与前者相比差异均明显,具有统计学意义(P0.05)。mi R-21 mimic组细胞中LC3-II/LC3-I表达量的比值均显著低于mi R-21 mimic control组及空白对照组细胞(P0.05);而P62在mi R-21 mimic组细胞中表达量显著高于mi R-21 mimic control组及空白细胞对照组,具有统计学意义(P0.05)。mi R-21 mimic组中PTEN蛋白的表达水平较低,与另外两组相比具有统计学意义(P0.05);磷酸化的PI3K(p-PI3K)和AKT(p-Akt)在mi R-21 mimic组中均明显高于mi R-21 mimic control组和空白细胞对照组,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:mi R-21可以通过靶向沉默PTEN,促进PI3K和AKT发生磷酸化,进而使PTEN/PI3K/AKT信号通路被激活,最终抑制人椎间盘退变髓核细胞的自噬。     

葡萄糖对体外培养椎间盘髓核细胞的影响

目的:探讨葡萄糖对体外培养髓核细胞的生物学特性的影响。方法:酶消化法分离培养正常椎间盘髓核细胞。对照组:DF12+20%FBS培养液(葡萄糖浓度1000mg/L)、无糖组:无糖DMEM+20%FBS(葡萄糖浓度0mg/L)培养液培养髓核细胞。HE染色观察细胞形态变化,计数板计数细胞总数,台盼蓝染色计算髓核细胞活性比率,流式细胞仪检测细胞凋亡率,Hoechst33258染色观察凋亡细胞核的变化。结果:两组培养液培养细胞形态大体正常,并无明显变化。对照组细胞总数明显多于无糖组。细胞活性率对照组也高于无糖组。Hoechst33258染色凋亡细胞,凋亡细胞核内可见致密的颗粒状和块状荧光,细胞核形态不规则,少数细胞核碎裂,部分细胞核呈月牙形。结论:葡萄糖对椎间盘髓核细胞的增殖及凋亡有显著的影响。     

椎间盘退变纤维环及髓核异常表达基因的比较及生物信息学分析

目的:通过对已公开发表的基因芯片表达谱数据进行研究,探究椎间盘退变过程中纤维环与髓核组织的基因表达差异,并采用生物信息学方法对差异进行分析。方法:经GEO数据库选取两组椎间盘退变相关的基因芯片表达谱数据GSE23130及GSE67567,GSE23130所研究标本来源于正常及退变纤维环组织,GSE67567标本来源于正常及退变髓核组织。对上述数据系列进行质量分析,GSE23130及GSE67567各有10例样本数据被纳入实验。采用Gene Spring 13.0软件对GSE23130正常及退变纤维环间差异表达基因及GSE67567正常及退变髓核间差异表达基因分别进行筛选,利用KEGG PATHWAY和DAVID功能注释簇集分析分别对GSE23130及GSE67567上调及下调基因进行生物信息学分析。结果:GSE23130及GSE67567各筛选出差异表达基因3182个和3017个,其中135个基因在上述两个基因表达谱数据中均存在差异表达。针对两组数据进行的KEGG PATHWAY分析发现TGF-beta signaling pathway和regulation of apoptosis等数个相同的生物学通路及DAVID功能注释簇集;此外,还发现了数个与GSE23130及GSE67567单独相关的DAVID功能注释簇集。结论:椎间盘退变过程中纤维环及髓核组织内基因表达情况存在差异,两种组织内发生的生物过程不尽相同。某些生物学过程在两种组织内均出现异常改变,这些生物学过程中的异常变化可能是椎间盘退变的关键环节,值得进行深入研究。     

线粒体自噬调控椎间盘退变的分子机制研究进展

椎间盘退变是一种常见的慢性退行性关节疾病。椎间盘退变的发病与髓核细胞的功能障碍或丧失密切相关。线粒体作为髓核细胞腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)的主要来源,对维持髓核细胞生存和生理功能至关重要。线粒体自噬是近几年发现的一种重要细胞生理过程,通常被认为是线粒体质量控制的一种主要机制。大量研究显示,线粒体自噬在椎间盘退变的发生和缓解过程中均发挥重要作用。因此,该文通过综述线粒体自噬与椎间盘退变的相关文献,探究sirtuins、Parkin和缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1-alpha, HIF-1α)等信号分子在线粒体自噬调控椎间盘退变的过程中可能起到的关键作用,总结线粒体自噬对椎间盘退变的具体调控机制,以期为椎间盘退变潜在治疗靶点的相关研究提供参考和依据。     

Peroxiredoxin Ⅱ在退变椎间盘髓核中的表达及临床意义

目的:检测Pcroximdoxin Ⅱ在腰椎间盘髓核组织中的表达,分析其在椎间盘退变中的临床意义.方法:用蛋白免疫印迹(Western blot)的方法检测Peroxiredoxin Ⅱ在正常、突出及脱出腰椎间盘髓核中的表达情况.结果:Peroxiredoxin Ⅱ在退变椎间盘髓核中表达丰富,而在正常椎问盘髓核中表达微弱,两者比较差异显著(P<0.05),在突出和脱出椎间盘髓核中表达无显著性差异(P>0.05).结论:Peroxiredoxin Ⅱ在正常及退变腰椎间盘髓核组织中差异表达.     

人颈椎间盘髓核细胞的体外培养和鉴定

目的：建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养体系,并对其细胞表型进行鉴定。方法：采用酶消化法分离人颈椎间盘髓核细胞,进行单层培养,倒置相差显微镜观察细胞生长和形态,流式细胞仪测定细胞周期和凋亡率,并行甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原及CK8免疫组化染色对其细胞表型进行鉴定。结果：原代髓核细胞凋亡率6.1±1.4%,S期细胞比例7.3±0.5%。贴壁后形态为多角形或短楔形,传代后生长加速。细胞呈甲苯胺蓝异染性;Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性;只有少量椭圆形大细胞CK8免疫组化染色阳性。结论：成功建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养模型,并证实成年后髓核内仍有少量细胞保持脊索细胞表型。     

人颈椎间盘髓核细胞的体外培养和鉴定

目的:建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养体系,并对其细胞表型进行鉴定。方法:采用酶消化法分离人颈椎间盘髓核细胞,进行单层培养,倒置相差显微镜观察细胞生长和形态,流式细胞仪测定细胞周期和凋亡率,并行甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原及CK8免疫组化染色对其细胞表型进行鉴定。结果:原代髓核细胞凋亡率6.1±1.4%,S期细胞比例7.3±0.5%。贴壁后形态为多角形或短楔形,传代后生长加速。细胞呈甲苯胺蓝异染性;Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性;只有少量椭圆形大细胞CK8免疫组化染色阳性。结论:成功建立人颈椎间盘髓核细胞体外培养模型,并证实成年后髓核内仍有少量细胞保持脊索细胞表型。     

椎间盘退变动物模型的研究进展

椎间盘退变是腰痛发生的主要原因,严重影响了人们的生活和工作。尽管具体发病机制尚不明确,但近年来其相关动物模型的研究有了很大的进步。造模方法包括结构损伤、应力改变及基因敲除等,本文综述并讨论了这些方法的优缺点和应用方向,以期为后续的研究奠定理论基础。     

白细胞介素-17对体外培养髓核细胞增殖和代谢的影响

目的:探究白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)对体外培养髓核细胞增殖和细胞代谢的影响。方法:髓核细胞取自经核磁共振影像确认需手术的退变椎间盘组织,建立体外培养体系。用2、5、10、15、20 ng/mL IL-17刺激髓核细胞72 h后,MTS法检测细胞增殖情况。用适当浓度IL-17刺激细胞48 h或96 h后,采用实时定量-PCR和免疫印迹方法检测基质和组织代谢相关基因的mRNA和蛋白表达。结果:IL-17刺激可以抑制体外培养髓核细胞的增殖,且15 ng/mL浓度的抑制作用最强。15 ng/mL IL-17刺激髓核细胞后,聚集蛋白聚糖(aggrecan,ACAN)和I型胶原(type I collagen,COL1A1)mRNA表达水平显著下降(P0.05),基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase-3,MMP3)、金属蛋白酶3组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase-3,TIMP3)的mRNA表达水平显著上升(P0.05)。COL2A1 mRNA的表达下降,MMP13、含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的结聚蛋白样金属蛋白酶(a disintegrin like and metalloproteinase with thrombospondin typeⅠ motifs-4,ADAMTS4)、ADAMTS5、TIMP1 mRNA的表达上升,但差异均不显著(P0.05)。IL-17刺激48 h时,COL1A1的蛋白水平明显下降(P=0.010),而ADAMTS5的蛋白水平显著上升(P=0.005)。但刺激96h时,COL1A1的蛋白表达下降,ADAMTS5的蛋白表达上升,但无显著差异(P0.05);COL2A1的蛋白表达水平显著下降(P=0.037)。结论:IL-17可抑制体外培养髓核细胞的增殖及代谢,在椎间盘的退变过程中可能发挥了重要的促进作用。     

人椎间盘髓核来源的诱导多能干细胞重编程及功能的研究

椎间盘退变始发于髓核组织,获得足够有功能的髓核细胞是研究及治疗椎间盘退变的关键.而人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)不仅为建立疾病模型以研究疾病发生发展机制开辟了道路,还在再生医学领域展现出了广阔的应用前景.我们首先从椎间盘退变患者微创手术获得的髓核组织内分离髓核细胞,将携带OCT3/4、SOX2、KLF4和c-MYC的仙台病毒(Sendai virus,Se V)转染髓核细胞,重编程获得iPSC.通过检测多能细胞特异性标志、体内成瘤实验、甲基化及核型分析对所获得的iPSC进行鉴定.并以皮肤成纤维细胞来源iPSC作为对照,在二维和三维水凝胶中对iPSC进行定向分化,检测髓核细胞相关蛋白和基因的表达,比较分析2种iPSC向髓核细胞的分化效率.结果显示,iPSC能表达多能细胞特异性标志,具有正常的二倍体核型,畸胎瘤实验显示三个胚层的出现.诱导分化后的iPSC表达髓核相关基因和蛋白,在水凝胶中诱导培养后,iPSC表达更多的髓核相关基因和蛋白.髓核来源的iPSC与成纤维细胞来源的iPSC相比,可表达更多的髓核相关基因和蛋白.本研究首次将患者退变髓核细胞重编程成iPSC,并在水凝胶内将其诱导分化为髓核样细胞,为椎间盘退变个体化细胞治疗奠定基础.     

Linc01776在椎间盘退行性变中生物学功能的研究

目的:椎间盘退行性变(intervertebral disc degeneration, IVDD)是中老年人中的高发病率与高致残率的疾病,目前其病理生理机制尚未完全研究清楚。本实验旨在研究linc01776在IVDD中的差异性表达,并通过生物信息学探索调控IVDD的分子学机制,从而为IVDD的治疗提供作用靶点。方法:根据Pffirrmann评分,将退变椎间盘标本分成对照组与IVDD组,通过qRT-PCR验证linc01776在退变椎间盘中的差异表达;构建Linc01776敲除质粒表达载体,并研究Linc01776在IVDD中生物功能学研究;预测Linc01776参与的竞争性内源RNA (CeRNA)调控机制。结果:linc01776在退变椎间盘中表达显著增加。敲除linc01776后,Aggrecan表达增加,MMP3、MMP13表达减少,细胞外基质分解降低。通过生物信息学预测Linc01776/miR-196b-5p/Akt1的CeRNA机制调控通路。结论:Linc01776促进髓核细胞外基质降解,调控IVDD的发生与发展。Linc01776/miR-196b-5p/Akt1信号轴可能为其调控IVDD进程的CeRNA机制调控通路。     

椎间孔镜下髓核摘除术对腰椎间盘突出患者CK、CRP及腰椎功能恢复的影响

目的:探讨椎间孔镜下髓核摘除术对椎间盘突出患者肌酸激酶(CK)、C反应蛋白(CRP)及腰椎功能恢复的影响.方法:选择2016年10月-2018年8月在我院接受治疗的90例腰椎间盘突出患者,采用抽签法分为椎间孔镜组(n=45)和后路切开组(n=45).对照组给予后路切开髓核摘除手术治疗,观察组给予椎间孔镜下髓核摘除治疗....     

miR-1298表达对PC-12细胞糖氧剥夺/复氧损伤的影响及其机制研究

摘要 目的：通过体外细胞培养探讨miR-1298对缺血缺氧性神经损伤的调节作用。方法：首先通过细胞活性检测和乳酸脱氢酶（LDH）细胞毒性法确定大鼠PC-12细胞糖氧剥夺/复氧（OGD/R）的造模效果,同时采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测细胞miR-1298的表达差异。体外转染miR-1298mimic、mimic NC、miR-1298 inhibitor和inhibitor NC至大鼠PC-12细胞系,检测mimic、mimic NC、inhibitor、inhibitor NC的转染效率。经过OGD/R处理后将细胞分为Control组、OGD/R组、mimic组、mimicNC组、inhibitor组和inhibitorNC组。流式细胞术检测各组PC-12细胞凋亡的情况,免疫印迹试验（Western blot）检测各组PC-12细胞凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2基因（BCL-2）和Bcl-2相关的x基因（Bax）表达的情况。结果：PC12细胞经过OGD/R处理后,其细胞存活率与Control组比明显下降且LDH漏出率明显上升（均P<0.05）;模型细胞中miR-1298相对表达量明显低于Control组（P<0.05）。转染24小时后mimic组细胞中miR-1298的相对表达量明显高于mimicNC组（P<0.05）;mimic组细胞凋亡率低于mimicNC组,而inhibitor组细胞凋亡率高于inhibitor NC组（均P<0.05）;mimic组的BCL-2表达量较mimicNC组升高,而BAX表达量下降,inhibitor组与inhibitorNC组相比,BCL-2表达量下降,而BAX表达量上升,差异均有统计学意义（均P<0.05）。结论：miR-1298通过抑制细胞凋亡减轻PC-12细胞OGD/R的损伤。     

低温等离子髓核消融术治疗高原地区椎间盘源性下腰痛的疗效及对患者生活质量的影响

目的:研究低温等离子髓核消融术(LTPNPA)治疗高原地区椎间盘源性下腰痛(DLBP)的疗效及对患者生活质量的影响。方法:选择从2015年9月到2017年1月在我院接受治疗的高原地区DLBP患者,随机分为对照组(n=59)和观察组(n=59),对照组患者给予常规腰椎牵引治疗,观察组患者则予以LTPNPA术式治疗,对所有患者进行为期6个月的随访,并对比两组疗效、临床指标(疼痛缓解时间和住院时间)、治疗前后的椎间隙高度R值和Oswestry功能障碍指数(ODI)评分以及不同时期的日常生活能力量表(ADL)评分。结果:观察组的优良率是98.31%,高于对照组的88.14%(P0.05)。观察组的疼痛缓解时间及住院时间均少于对照组(P0.05)。治疗后两组的ODI评分均低于治疗前,且观察组较对照组偏低(P0.05)。治疗后两组的椎间隙高度R值相比差异无统计学意义(P0.05)。治疗后1个月、3个月、6个月两组的ADL评分均高于治疗前,治疗后3个月和6个月高于治疗后1个月,治疗后6个月高于治疗后3个月,且观察组均较对照组偏高(P0.05)。结论:对高原地区DLBP患者应用LTPNPA术式治疗,具有明显疗效,还可提升其生活质量,临床上可考虑在高原地区推广LTPNPA术式,从而使患者获得最佳疗效。     

正常与退变椎间盘髓核和纤维环中生化成份的研究

本工作测定了椎间盘的髓核和纤维环中的生化成份,结果提示在退变的椎间盘中,糖醛酸,总己糖胺、半乳糖胺均明显下降,而羟脯氨酸的含量明显增加。在退变的纤维环中尚有组成硫酸角质素的主要成份葡萄糖胺量的明显下降。在退变的髓核和纤维环中,总蛋白质含量呈增加趋势,水的含量呈下降趋势。提示退变椎间盘中蛋白多糖含量降低,组成改变及胶原蛋白的增加可能是诱发椎间盘突出症的物质基础。     

miR-24对心脏成纤维细胞生长和迁移的影响及机制研究

目的:探讨miR-24对心脏成纤维细胞的生长和迁移的影响及机制。方法:采用RT-PCR检测心肌细胞和心脏成纤维细胞中mi R-24的表达水平。在心脏成纤维细胞中转染mi R-24 mimics、mimics control、mi R-24 inhibitors、inhibitors control后,通过Western blot检测细胞中Col-1、α-SMA的表达,MTT检测细胞增殖情况,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,Transwell小室检测细胞迁移能力。通过靶基因预测库预测mi R-24的靶基因,荧光素酶鉴定靶基因的正确性,并通过RT-PCR和Western blot检测转染后细胞中Furin的表达。结果:心脏成纤维细胞HEH2中mi R-24的表达水平与心肌细胞H9C2相比差异显著(P0.01),心脏成纤维细胞中mi R-24表达上调。mi R-24 mimics组中Col-1、α-SMA的表达水平明显低于mimics control组(P0.01)。mi R-24 mimics组中细胞OD值较mimics control组显著降低(P0.01),mi R-24 inhibitors组中细胞OD值较inhibitors control组显著升高(P0.01)。mi R-24 mimics组、mimics control组、mi R-24 inhibitors组、inhibitors control组细胞凋亡无显著性差异(P0.05)。mi R-24 mimics组细胞迁移数目明显低于mimics control组,差异显著(P0.01),mi R-24 inhibitors组细胞迁移数目高于inhibitors control组,差异显著(P0.05)。mi R-24 mimics组细胞中Furin蛋白和m RNA水平明显降低,野生型Furin和mi R-24 mimics共转染的细胞中荧光素酶活性最低。结论:mi R-24在心脏成纤维细胞中高表达,通过靶基因Furin抑制心脏成纤维细胞合成Col-1、α-SMA,抑制心脏成纤维细胞增殖和迁移。