S1PR在不同退变程度的椎间盘组织中的表达及其意义

发布时间：2017-10-08 16:07

  本文关键词：S1PR在不同退变程度的椎间盘组织中的表达及其意义

  更多相关文章： 椎间盘 椎间盘退变 髓核细胞 1-磷酸鞘氨醇 1-磷酸鞘氨醇受体 白介素1-β

【摘要】：研究背景及目的慢性下腰痛在各类人群中都普遍存在[1]。现有的研究表明,椎间盘的退行性病变是慢性腰痛的主要病因[2,3],因此关于椎间盘退变的研究是脊柱外科基础研究的热点。椎间盘的退变与多种因素相关,包括压力,老化,炎症,营养途径等。随着退变的进展,椎间盘的组织学特点发生变化:纤维环组织出现细小裂隙甚至破损,髓核组织脱水,血管和神经组织渗透,破坏了原有的内环境稳态;软骨终板的钙化导致原有营养途径受阻[4];从功能和生理学的角度分析不难发现,这些组织学变化也促进了退变的进展。进一步的研究发现,随着退变的进展,髓核组织细胞外基质成分和细胞表型也发生改变。作为椎间盘的功能基础,基质成分的变化被认为是椎间盘退变的标志[5]。目前的研究发现:退变的椎间盘组织中,髓核基质中亲水性蛋白聚糖和II型胶原的减少,I型胶原和蛋白聚糖分解产物增加[6];与细胞外基质降解相关的炎症因子以及各类分解酶(比如IL-1β/TNF-α/MMP/ADAMT)表达上调[7,8]。近年来,与椎间盘特殊内环境、细胞生理功能相关的基因或者蛋白被越来越多的发现、研究和报道,它们有的可以作为椎间盘组织退变的标志,有的细胞的正常代谢或者退变的相关病理进展中发挥作用;这些研究成果可以帮助我们更深刻的认识椎间盘的退变,进而找到更好的诊疗方法。1-磷酸鞘氨醇(S1P)是一种重要的脂质介质,是鞘氨醇激酶(SPHK)的催化作用下鞘氨醇磷酸化生成的。它参与细胞迁移、分化、炎症反应以及血管生成等多种生物反应[9-11]。S1P通过与其受体结合发挥作用,目前已经确定的S1P受体(S1PR)有5种亚型,都属于G蛋白偶联型受体。值得注意的是,在人类软骨细胞中,S1P可以通过活化其受体抑制白介素1β(IL-1β)引发的基质降解作用,由此推断S1PR的活化可能成为骨关节炎的治疗作用靶点[12,13]。考虑到髓核细胞和软骨细胞相似的生物学特点,S1P及其受体在椎间盘的退变的治疗和控制中表现出一定的应用前景。但是,有关S1PR在椎间盘组织中的表达以及S1P在椎间盘退变中的作用尚未见文献报道。在本研究中,我们首先证实S1PR在髓核组织的表达;进而对比了不同退变的程度的髓核细胞中S1PR的表达水平,探讨S1PR与椎间盘退变中可能的相关性;在此基础上我们对其在椎间盘退变中的作用进行了初步探索。材料方法1.标本的收集。本研究已获得新桥医院伦理审查委员会批准并与患者签署书面知情同意文件。纳入标准实验组:椎间盘退行性疾病(包括腰椎间盘突出、腰椎管狭窄或者腰椎滑脱)的患者;对照组:青少年椎体骨折的患者,无椎间盘退变影像学表现得腰椎骨折患者的椎间盘标本。排除标准:并发感染、肿瘤、免疫性疾病或者其他全身性疾病的病例。手术标本收集之后,分成两部分分别进行组织形态学实验(包括苏木素-伊红染色、藏红-固绿染色免疫组织化学)和细胞学实验(包括髓核细胞的分离培养、Real-time PCR和western-blot实验);根据已发表的文献的评价标准[14],从组织学角度对每一例椎间盘标本退变的程度进行评价和分级,并分析了组织分级与priffmann分级[15]的一致性。2.S1PR在不同退变程度的椎间盘中的表达差异通过免疫组织化学、免疫细胞化学的方法明确S1PR在椎间盘组织中的表达和定位。通过Real-time PCR和western blot评价对比不同程度退变程度的髓核细胞中S1PR的表达水平变化。3.S1PR在椎间盘退变中的作用分离培养的髓核细胞分为3组,即对照组、IL-1β处理组、IL-1β+S1P处理组;通过Real-time PCR和western blot对比3组髓核细胞中基质降解酶:MMP-3和ADAMTS4的表达水平;不同浓度的S1P分别作用于髓核细胞,通过ELISA和阿利新蓝染色对比处理前后髓核细胞中蛋白聚糖(aggrecan)的表达水平的变化。结果1.组织学评分可以有效的对椎间盘退变的程度进行评价,与影像学priffmann分级结果基本吻合。2.免疫组织化学证实:髓核组织中S1PR1/2/3都有表达,S1PR2的表达阳性率略高于S1PR1/3;免疫细胞化学实验证实:S1PR在髓核细胞中主要定位在细胞膜上和细胞质中。3.Real-time PCR和western blot实验对比不同程度退变的髓核细胞中S1PR的表达水平,发现在严重退变的髓核细胞中S1PR1/2/3的表达水平明显下降。4.IL-1β可以明显上调髓核细胞中MMP-3和ADAMTS4的表达水平:S1P可以抑制的IL-1β的效用使髓核细胞中这两种基因的表达降低;ELISA和阿利新蓝染色发现S1P处理后髓核细胞中AGG的含量下降。结论1.髓核组织可表达S1PR1/2/3,其中S1PR2的表达阳性率最高,并主要定位在细胞膜和细胞质2.严重退变的髓核细胞中S1PR1/2/3表达水平明显下降,表明S1PR的表达可能与髓核的退变相关3.在髓核细胞中S1P/S1PR可以抑制IL-1β引起的基质降解效应,S1P处理髓核细胞,下调了AGG的表达水平,这些结果说明S1PR及其相关信号在髓核退变中发挥了作用。
【关键词】：椎间盘 椎间盘退变 髓核细胞 1-磷酸鞘氨醇 1-磷酸鞘氨醇受体 白介素1-β
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R681.5
【目录】：

• 缩略词表4-6
• Abstract6-9
• 摘要9-12
• 第一章 前言12-15
• 第二章 1-磷酸鞘氨醇受体不同退变程度的椎间盘中的表达差异15-32
• 2.1 材料与方法15-25
• 2.2 结果25-29
• 2.3 讨论29-32
• 第三章 S1P/S1PR信号轴在椎间盘退变中的作用32-38
• 3.1 材料与方法32-33
• 3.2 结果33-35
• 3.3 讨论35-38
• 全文总结38-39
• 参考文献39-43
• 文献综述 共培养获取髓核组织工程种子细胞的应用及探讨43-52
• 参考文献48-52
• 攻读学位期间发表的文章52-53
• 致谢53

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张丽;关晓明;马迅;满孝旭;赵胜;;人端粒酶反转录酶基因感染对人髓核细胞基本特性的影响[J];中国药物与临床;2013年S1期

2 李锋;李光辉;陶凤华;郭风劲;许涛;潘峰;;兔髓核细胞诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为髓核细胞的研究[J];生物骨科材料与临床研究;2006年06期

3 李旭;侯筱魁;汤亭亭;李惠武;郭刚;裴国献;;人转化生长因子β_1重组腺病毒转染传代髓核细胞对细胞外基质合成的影响[J];中国修复重建外科杂志;2007年12期

4 伊友明;陶凤华;杜静;潘峰;李锋;;转化生长因子-β1和胰岛素样生长因子-1对兔退变髓核细胞生物学活性的影响[J];华中医学杂志;2009年03期

5 刘瑞平;徐南伟;;退变兔髓核细胞和正常髓核细胞生物学特性的比较[J];实用临床医药杂志;2009年21期

6 梁伟国;叶冬平;戴丽冰;沈雁;;体外培养人正常椎间盘髓核细胞与退变髓核细胞的生物学性状比较:可以为干预退变髓核细胞提供最佳时机吗?[J];中国组织工程研究与临床康复;2010年28期

7 王锋;朱悦;;影响髓核细胞表达水通道蛋白1相关因素的实验研究[J];中华临床医师杂志(电子版);2011年06期

8 牛建鹏;卫陈刚;任龙韬;;髓核细胞及其生物力学研究进展[J];临床医药实践;2011年08期

9 李锋生;梁伟国;叶冬平;戴丽冰;陈鸿辉;;体外培养人退变髓核细胞的生物学性状[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年28期

10 满孝旭;马迅;关晓明;张丽;;肝细胞生长因子对体外培养的人退变髓核细胞生物学活性影响[J];中华临床医师杂志(电子版);2011年24期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵秀宝;马信龙;马剑雄;李稚君;李爽;孙晓雷;;周期性牵张力联合灌注培养对大鼠髓核细胞影响的研究[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

2 王会仁;董健;周晓岗;李熙雷;林红;;人脂肪及骨髓来源间充质干细胞与髓核细胞非接触共培养后的类髓核分化效应研究[A];第十九届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2012年

3 李长青;周跃;罗刚;张传志;;仿生髓核组织工程支架材料对体外培养髓核细胞合成代谢的影响[A];第八届全国脊柱脊髓损伤学术会议论文汇编[C];2007年

4 余磊;廖华;熊绍虎;;人髓核细胞体外培养体系的建立[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年

5 梁伟国;叶冬平;戴丽冰;陈鸿辉;;BMP-2对人退变椎间盘髓核细胞影响的实验研究[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

6 梁伟国;叶冬平;戴丽冰;陈鸿辉;;bFGF对人退变椎间盘髓核细胞影响的实验研究[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

7 王海强;;CK8在退变椎间盘髓核细胞中的表达[A];中国中西医结合学会脊柱医学专业委员会第六届学术年会论文集[C];2013年

8 叶冬平;梁伟国;戴丽冰;沈雁;;GFP-hTERT转染人正常髓核细胞构建永生化髓核细胞株的实验研究[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

9 李长青;周跃;罗刚;张传志;;仿生髓核组织工程支架材料对体外培养髓核细胞生长增殖的影响[A];第八届全国脊柱脊髓损伤学术会议论文汇编[C];2007年

10 伍耀宏;徐宝山;李秀兰;杨强;张杨;夏群;张春秋;许海委;;软骨脱细胞基质多孔支架与山羊髓核细胞生物相容性研究[A];第十九届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 叶冬平;microRNA-155通过下调ERK1/2水平影响人正常椎间盘髓核细胞退变的实验研究[D];暨南大学;2015年

2 王峥;FOXC2和BMP-7在椎间盘退变性疾病中的作用及其机制的相关研究[D];吉林大学;2016年

3 江维;SIRT1调控自噬对人椎间盘髓核细胞退变的影响[D];重庆医科大学;2015年

4 陶轶卿;Ⅱ型胶原荷载成髓核细胞分化的脂肪间充质干细胞修复椎间盘退变的体内外研究[D];浙江大学;2016年

5 王建喜;Caveolin-1通过Wnt/β-Catenin信号通路介导炎症因子对髓核细胞凋亡的诱导作用[D];第二军医大学;2016年

6 蔡峰;酸敏感离子通道1a在骨髓间充质干细胞修复退变椎间盘中的作用机制研究[D];东南大学;2016年

7 高锋;低强度脉冲超声波促进人髓核细胞合成胞外基质功能性成分的体外实验研究[D];苏州大学;2011年

8 李喜功;人骨髓间充质干细胞与退变髓核细胞体外共培养的实验研究[D];苏州大学;2011年

9 张晓军;低强度脉冲超声对立体培养的人退变椎间盘髓核细胞的影响实验研究[D];重庆医科大学;2013年

10 马凯歌;自噬参与压力诱导的髓核细胞损伤及其机制研究[D];华中科技大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 任国梁;退变毮核细胞拉伸实验的形态学研究[D];山西医科大学;2015年

2 唐浩;CD24在人髓核细胞鉴定应用中的相关研究[D];昆明医科大学;2015年

3 刘永明;过表达NDRG2基因促进人髓核细胞衰老的体外实验研究[D];第四军医大学;2015年

4 杨晨;活化T细胞核因子对髓核细胞中ADAMTS-4及-5表达的调控作用[D];第二军医大学;2015年

5 胡津铨;骨髓间充质干细胞对于髓核细胞炎性损伤的保护作用[D];第二军医大学;2015年

6 赵光宇;不同共培养条件下兔NPCs诱导BMSCs向类髓核细胞分化的实验研究[D];昆明医科大学;2015年

7 周栩;Id1基因对BMP-2维持兔髓核细胞软骨特性的影响[D];重庆医科大学;2015年

8 宋鹏;高氧微环境刺激与细胞连续分裂在体外人髓核细胞老化中作用的初探[D];东南大学;2015年

9 崔佳瞿;老化髓核细胞的致退变效应及其机制的探索[D];东南大学;2015年

10 孙灰灰;人老化髓核细胞的炎性因子表达变化分析[D];东南大学;2015年

，

本文编号：994966