自噬通过激活Nrf-2/Keap1信号通路减轻炎症所致软骨终板退变的机制研究

发布时间：2021-11-07 03:05

　　背景:软骨终板（Cartilage endplate,CEP）退变后导致的椎间盘中代谢物和营养物质的转运障碍,是椎间盘退变的重要始动因素之一。软骨终板的早期退变（ModicⅠ型）涉及软骨终板和软骨下骨的微骨折以及邻近的骨髓水肿。在炎症和生理因素的刺激下,软骨终板退变进一步加重并最终发展为ModicⅢ型,即软骨终板和软骨下骨的钙化。钙化的软骨终板阻碍了营养物质和代谢产物在椎间盘内外的运输,最终导致或加重椎间盘的退变。软骨终板退变可导致软骨终板干细胞（Cartilage endplate stem cells,CESCs）的老化,细胞表型和分化功能丧失,细胞外基质降解,最终引起椎间盘的退变。然而,炎症反应诱导的软骨终板退变的机制仍不清楚。自噬功能不足被认为在椎间盘退变的发展中起着重要作用。肿瘤坏死因子α（Tumor Necrosis factor alpha,TNF-α）和白细胞介素-1β（IL1-β）等炎症因子在发生Modic改变时,在软骨终板中高度表达。核因子-红细胞-2相关因子2（Nrf2）/Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）通路可通过控制抗氧化蛋白的表达在细胞对氧化应激的抗... 

【文章来源】：中国人民解放军陆军军医大学重庆市

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

-C终板下骨折使终板退变，炎症因子增多进一步，为了观测软骨终板衰老和凋亡相关的指标，我们使用凋亡相关标志蛋白CleavedCaspase3和衰老相关标志蛋白P53进行免疫组化染色

陆军军医大学博士学位论文自噬相关蛋白 LC3 的染色则比较明显，其主要表达于血供缺乏并处于低氧环境的终板、髓核和纤维环，而低表达于骨组织（图 1F）。这提示自噬可能是维持这些、氧气缺乏组织中细胞生存、细胞特性维持的关键因素。

陆军军医大学博士学位论文染色，软骨终板中多糖阴离子基团与番红 O 结合，被染成红色，而骨组织含有大原纤维被固绿染成绿色。我们发现，在手术组，软骨终板番红 O 染色变浅，周围性组织及纤维结缔组织增生。而使用氯喹抑制自噬后，我们则发现，骨折区域终染成绿色，这提终板软骨已经被骨组织所替代。而使用雷帕霉素诱导自噬后，软板退变明显减轻；虽然不可避免有部分终板软骨退变，但大部分终板仍然保持很软骨特性。这提示自噬功能正常与否，可以影响软骨终板下骨折后，终板软骨的程度（图 2A、B）。其次，我们同样也发现，椎间盘髓核也有类似退变的现象。手术组及手术+氯髓核含水量下降，髓核内有类似纤维结缔组织增生，而手术+雷帕霉素组与对照为类似，髓核含水量高。这提示终板在慢性炎症刺激下发生退变，物质交换受阻症因子的刺激下，可以引起椎间盘的退变（图 2C）。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3481035