白细胞介素-1β诱导人椎间盘髓核细胞凋亡(3)
 |
| 第1页 |
参见附件(3430KB，4页)。
人椎间盘有独特的结构，其内没有血管供应能量及氧气，其营养以及物质代谢依靠周围组织液渗透交换进行，其内的细胞处于低氧、酸性、高应力的环境，这样特殊的体内微环境加上椎间盘组织中细胞的低密度，使椎间盘细胞的体外培养比较困难[11]。椎间盘组织包括3个截然不同的区域，髓核富含Ⅱ型胶原、蛋白多糖和水，此外，还有少量其他胶原纤维。因此本实验采用胰蛋白酶以及通用型的胶原酶序贯消化，保证了消化的完全性。目前文献所报道的椎间盘髓核细胞培养所用培养基大部分是DMEM/F-12[12]，本实验使用DMEM/F-12培养基培养人正常髓核交界细胞获得成功。采用HAM F212 培养基加10% 胎牛血清特别适用于单细胞培养， 在5%CO2培养箱内， 每2～3 天换液1 次， 可使细胞在培养液中生长良好。
髓核细胞本质上是类软骨细胞[13]，目前尚无特异性的标志物进行鉴定[14]，主要是通过形态学观察，以及根据髓核细胞能分泌蛋白多糖、番红-O、糖胺多糖以及Ⅱ型胶原的特点，检测其的表达来鉴别[15]。本实验正常人椎间盘组织是在手术中由手术技术娴熟的教授从脊柱侧弯患者中完整取出椎间盘组织，然后在超净台分离髓核组织，由于人椎间盘组织较大，能保证取材部位的正确，本研究严格从椎间盘髓核区域取材，切除标本中的软骨终板和纤维环，反复的PBS 冲洗尽量去除表面存在的成纤维细胞和血细胞。通过番红-O对蛋白多糖、甲苯胺兰对糖胺多糖染色，对Ⅱ型胶原进行免疫组化鉴定，证实本实验通过上述方法所培养髓核细胞具有软骨细胞的表征。
在退变的椎间盘中，可以检测到大量炎症因子的存在[16]，提示炎症因子可能在椎间盘退变中发挥着重要的作用。在体外实验中，IL-1β能够诱导椎间盘细胞产生内源性IL-1β，有证据支持在退变椎间盘中存在IL-1β的正反馈环能够上调一些炎症介质[2]。此外，IL-1还可以诱导多种基质降解酶表达[5-6]，降低椎间盘细胞合成蛋白多糖、 collagen Ⅱ、 collagen Ⅰ，并能够诱导产生IL-6、 cyclooxygenase-2(COX-2)、 stromolysin-1 及 prostaglandin E2[17]。关于IL-1β与椎间盘细胞凋亡的研究，通过IL-1β预刺激大鼠椎间盘内层纤维环与交界处细胞，增加了Fasl诱导的细胞凋亡[18]。此外，IL-1β还能增加无血清培养所诱导的大鼠椎间盘纤维环细胞凋亡[19]。本实验结果显示IL-1β可以诱导人正常椎间盘髓核细胞凋亡，而且加大IL-1β的浓度，其凋亡也会明显增加。虽然没有证据表明在人退变椎间盘中IL-1β的浓度会达到200 μg/L，但是体外实验跟活体实验是不同的，而且低浓度的炎症因子的长期作用跟高浓度短期作用是否一致还需进一步的研究。
本实验是第一次在人正常椎间盘髓核细胞体外实验上证实了炎症因子可以诱导髓核细胞的凋亡，对于揭示人椎间盘退变的病理生理过程有重要意义。
[参考文献]
[1]Yoshida M, Nakamura T, Sei A, et al. Intervertebral disc cells produce tumor necrosis factor alpha,interleukin-1beta, and monocyte chemoattractant protein-1 immediately after herniation: an experimental study using a new hernia model [J]. Spine,2005,30(1):55-61.
[2]Jimbo K, Park JS, Yokosuka K, et al. Positive feedback loop of interleukin-1 beta upregulating production of inflammatory mediators in human intervertebral disc cells in vitro[J]. Journal of Neurosurgery-Spine,2005,2(5):589-595.
[3]Buckwalter JA. Aging and degeneration of the human intervertebral disc[J]. Spine,1995,20(11):1307-1314.
[4]Rannou F, Lee TS, Zhou RH, et al. Intervertebral disc degeneration - The role of the mitochondrial pathway in annulus fibrosus cell apoptosis induced by overload [J]. American Journal of Pathology,2004,164(3):915-924.
[5]杨冬发,王新光,叶伟,等.白介素-1β 对髓核细胞MMP-1、2、9、13表达的影响[J] ......
您现在查看是摘要介绍页，详见PDF附件(3430KB，4页)。