刺山柑總生物鹼干預椎間盤退變模型大鼠髓核細胞的增殖與凋亡

中國組織工程研究雜誌 發佈 2021-08-12T02:07:13.527327+00:00

文題釋義:椎間盤退變:是指椎間盤組織由於老齡化、長期單一機械應力造成的椎間盤組織退行性病變,一般表現為神經性疼痛及椎間盤突出等症狀,其病理基礎一般來自於椎間盤組織長期炎症、髓核細胞的衰老、凋亡、生長活性降低,以及膠原蛋白表達水平下降導致的細胞外基質合成減少等。

文題釋義:

椎間盤退變:是指椎間盤組織由於老齡化、長期單一機械應力造成的椎間盤組織退行性病變,一般表現為神經性疼痛及椎間盤突出等症狀,其病理基礎一般來自於椎間盤組織長期炎症、髓核細胞的衰老、凋亡、生長活性降低,以及膠原蛋白表達水平下降導致的細胞外基質合成減少等。

Ⅱ型膠原蛋白膠原蛋白是結締組織的主要成分,可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等型。Ⅱ型膠原蛋白主要由軟骨組織產生,其形成的膠原蛋白纖維有很高的機械強度,用於組成軟骨組織的基質部分。膠原纖維組成的軟骨基質在緩解骨骼應力、骨骼摩擦中發揮重要作用,當Ⅱ型膠原蛋白表達過低時會導致軟骨基質退變及一系列相關疾病。

背景:刺山柑總生物鹼在細胞生長、胞外基質合成上有一定效用,而髓核細胞的老化、凋亡是椎間盤退變的主要病理基礎之一,因此推測刺山柑總生物鹼可能通過髓核細胞對椎間盤退變有一定影響。

目的:探討刺山柑總生物鹼對椎間盤退變大鼠模型及髓核細胞的影響。

方法:①32隻SD大鼠隨機分為假手術組、模型組、刺山柑總生物鹼低劑量組和刺山柑總生物鹼高劑量組,每組8隻,後3組構建大鼠椎間盤退變模型,假手術組進行假手術對照。造模成功後,刺山柑總生物鹼低、高劑量組大鼠分別灌胃刺山柑總生物鹼225 mg/kg和 450 mg/kg,1次/d,連續4周。給藥結束後蘇木精-伊紅染色觀察椎間盤組織病理形態變化,免疫組化觀察Ⅱ型膠原蛋白的表達,Western blot檢測Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖的表達。②分離培養2隻SD大鼠椎間盤髓核細胞並分為對照組、氧糖剝奪模型組和給藥組,其中氧糖剝奪模型組髓核細胞接種於無糖無血清的DMEM培養基中培養,給藥組在造模基礎上,添加10 mg/L刺山柑總生物鹼濃縮液。培養24 h採用CCK-8法檢測細胞增殖情況,培養48 h採用流式細胞術檢測細胞凋亡情況,培養48 h採用Western blot檢測Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖的表達。

結果與結論:①與假手術組相比,模型組大鼠椎間盤組織出現纖維環裂隙、髓核細胞聚集、皺縮,而刺山柑總生物鹼低、高劑量組相較於模型組都有改善;②模型組椎間盤組織Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖表達顯著低於假手術組,而刺山柑總生物鹼低、高劑量組Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖表達均高於模型組(P < 0.05);③與對照組相比,氧糖剝奪模型組髓核細胞表現為形態不規則和凋亡狀態,給藥組細胞形態相較於氧糖剝奪模型組有所改善;④與對照組相比,氧糖剝奪模型組髓核細胞增殖緩慢,凋亡率升高,Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖表達降低(P < 0.05);與氧糖剝奪模型組相比,給藥組髓核細胞增殖加快、凋亡率下降,Ⅱ型膠原蛋白、蛋白聚糖表達升高(P < 0.05);⑤結果表明,刺山柑總生物鹼可通過促進髓核細胞增殖並抑制其凋亡和基質降解來改善椎間盤退變。

https://orcid.org/0000-0003-2526-1875 (劉志剛)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點:組織構建;骨細胞;軟骨細胞;細胞培養;成纖維細胞;血管內皮細胞;骨質疏鬆;組織工程

關鍵詞: 椎間盤退變, 刺山柑, 總生物鹼, 髓核細胞, 細胞外基質, 膠原蛋白, 蛋白聚糖, 大鼠

引用本文:劉志剛, 郭慶功, 陳景濤. 刺山柑總生物鹼干預椎間盤退變模型大鼠髓核細胞的增殖與凋亡[J]. 中國組織工程研究, 2021, 25(11): 1699-1704.

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