髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展

髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展

一、髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展(论文文献综述)

董曦文[1](2021)在《牙髓干细胞对椎间盘退变与类风湿关节炎的免疫调控作用及治疗机制研究》文中提出椎间盘退变(IVDD)及类风湿关节炎(RA)是常见的慢性骨关节疾病。二者发病率高,治疗难度大,复发率高,给患者身体健康及生活质量带来较大威胁,为国家社会造成重大经济负担。在两者发病过程中,炎症免疫反应均发挥作用:免疫豁免丧失后,抗原物质暴露并被机体免疫系统识别,激活免疫级联反应,引起免疫病理损伤。间充质干细胞是干细胞疗法中最常见的细胞类型,具有治疗潜力大、免疫原性低、应用范围广的特点。作为间充质干细胞的重要组成类型,牙髓干细胞(DPSCs)具有较强的自我更新能力、突出的免疫调控作用和出色的成软骨/成骨特性。科室前期研究证明,DPSCs能够抑制炎症,促进组织修复,在慢性牙周病软硬组织缺损中发挥较好的治疗作用。由于自身免疫反应在牙周炎的发病过程中同样占据举足轻重的地位。由此,我们推测DPSCs对自身免疫反应相关炎症所致疾病具有潜在免疫调节作用。基于以上因素,我们考虑使用DPSCs对IVDD及RA动物模型进行治疗,分析DPSCs对二者的治疗作用;并通过分离患者原代细胞,研究DPSCs在二者中发挥作用的相关机制。本研究主要分以下四部分进行。第一部分:目的评估DPSCs对大鼠IVDD模型椎间盘结构及细胞外基质的影响。方法使用针刺髓核法构建大鼠IVDD模型,原位注射DPSCs进行治疗。使用Micro-CT对大鼠IVDD病变情况进行影像学评估。使用H&E染色、Masson染色、番红固绿染色和免疫组织化学染色以及Masuda评分和形态结构参数定量分析对大鼠椎间盘病变及细胞外基质进行组织病理学评估。结果Micro-CT结果证明:DPSCs治疗后,椎间盘高度恢复,影像学表现良好。组织病理学结果证实:DPSCs治疗后,椎间盘组织结构趋于恢复,纤维环与髓核界限清楚,髓核细胞数量恢复;软骨终板肥厚及髓核萎缩均有所缓解;髓核中II型胶原(Col II)分泌增加,细胞外基质增多。结论DPSCs促进IVDD动物模型椎间盘结构恢复及细胞外基质产生。第二部分:目的分析DPSCs培养上清对椎间盘突出患者原代髓核细胞基因表达及信号通路的影响,明确DPSCs治疗后髓核细胞变化的分子机制。方法使用DPSCs上清处理患者原代髓核细胞后进行转录组测序。通过对测序结果进行生物信息学分析,找出差异表达基因(DEGs)及富集的信号通路。使用Western blotting及免疫荧光染色验证测序结果并分析髓核细胞表型变化。结果转录组测序结果证明:DPSCs上清处理后,炎症相关基因如IL6、CCL7、IL1RL1、TNFAIP6等明显下调,髓核细胞功能相关基因如PIK3R1、ITGA10、IGFBP2和LEP等明显上调;GO分析提示,炎性因子分泌及结合过程减弱,细胞外基质分泌增强;Pathway富集分析提示,上调基因主要富集到与细胞外基质分泌相关的信号通路(如弹性纤维和胶原蛋白产生相关信号通路),下调基因主要富集与炎症相关的信号通路(如Jak-STAT信号通路、TNF信号通路和NF-κB信号通路等)。Western blotting结果证实:DPSCs上清处理后,髓核细胞IL-6分泌减少,Col II分泌增加,细胞凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase-3表达降低;NF-κB及STAT3信号通路活化降低,Akt信号通路活化增加。免疫荧光染色证明:DPSCs培养上清处理后,髓核细胞F-actin组成的丝状骨架结构相对完整,降解较少,细胞凋亡水平降低,功能保持完好。结论DPSCs上清处理抑制髓核细胞炎症相关信号通路活化,减少炎性因子释放,保护髓核细胞存活及功能。第三部分:目的评估HGF修饰的DPSCs(DPSCs-HGF)及对照基因修饰的DPSCs(DPSCs-Null)治疗对小鼠胶原诱导关节炎(CIA)模型临床表现、病理学和影像学的影响。方法使用腺病毒载体在DPSCs中过表达具有免疫调控及免疫耐受重建作用的HGF分子,构建DPSCs-HGF细胞。静脉注射DPSCs-HGF细胞、对照细胞DPSCs-Null细胞或PBS治疗CIA模型。对CIA小鼠临床表现进行评分。使用H&E染色及Kreen评分标准对CIA小鼠关节滑膜炎进行组织病理学评估。使用Micro-CT对关节骨质破坏情况进行影像学评估。结果临床评分结果证明:DPSCs-Null治疗组小鼠关节肿胀相对较轻,关节表面红疹较少;DPSCs-HGF治疗组早期,小鼠临床评分较低,在治疗中后期小鼠关节炎评分迅猛升高。组织病理学结果证实:DPSCs-Null治疗组能够有效降低滑膜炎的严重程度;DPSCs-HGF治疗组实验终点关节腔内浸润炎症细胞增多,关节滑膜衬里层增厚,滑膜局部细胞密度增加。Micro-CT结果证明:DPSCs-Null及DPSCs-HGF治疗后,骨质破坏均有所缓解,二者无统计学差异。结论DPSCs-Null治疗能够减轻CIA小鼠临床表现,改善关节滑膜炎;DPSCs-HGF治疗早期对CIA小鼠临床症状有益,后期发生病情反弹,总体并无较好收益。第四部分:目的明确DPSCs-HGF治疗CIA小鼠关节炎后期发生病情反弹的机制。方法使用流式细胞术分析治疗后不同时间点CIA小鼠外周血免疫细胞亚型。使用多因子检测技术分析治疗后不同时间点CIA小鼠外周血炎症因子表达水平变化。使用免疫组织化学染色分析治疗后CIA小鼠关节局部IL-6分子表达。分离患者原代滑膜细胞后,使用HGF和/或抑制剂进行处理。通过细胞克隆形成实验、Western blotting及细胞周期染色实验分析髓核细胞增殖活性、凋亡情况、细胞周期等生物学特性变化。结果CIA小鼠外周血及关节免疫分析结果证明:DPSCs-HGF治疗后,小鼠外周血Treg细胞比例较早出现升高,但维持时间较短;且外周血Th1/Th2细胞比例升高;血清及关节局部IL-6分子在治疗后期迅猛增加;DPSCs-Null治疗后,小鼠Treg细胞比例升高现象出现相对晚,但升高幅度大,维持时间长;外周血Th1/Th2细胞比例较低;血清及关节IL-6保持较低水平。滑膜细胞离体实验证明:HGF分子以时间和剂量依赖性的方式促进滑膜细胞IL-6的分泌;DPSCs-HGF培养上清或外源补充HGF分子通过活化c-Met受体及下游Akt信号通路,诱导Survivin分子表达,增强滑膜细胞克隆形成能力和凋亡抵抗能力;使用抑制剂抑制c-Met、Akt分子活化或减少Survivin分子表达后,滑膜细胞出现G2/M期阻滞,CDK1及Cyclin B1分子表达降低,HGF引起的滑膜细胞克隆形成能力提高和凋亡抵抗能力增强被有效抑制。结论DPSCs-HGF治疗CIA模型,在疾病早期诱导Treg细胞上调,减少IL-6细胞因子分泌,控制关节炎临床表现;在疾病中后期,HGF分子通过激活c-Met受体,活化下游Akt信号通路,诱导Survivin蛋白表达,促进滑膜增殖及凋亡抵抗,加速关节炎的恶化。基于上述内容,本研究系统阐明:(1)DPSCs通过抑制髓核细胞炎症相关信号通路活化,减少炎性因子释放,保护髓核细胞存活及功能以及促进椎间盘结构恢复,发挥治疗IVDD的潜在作用。(2)DPSCs通过增加免疫抑制性Treg细胞,降低炎性Th1细胞比例及IL-6分泌水平以及控制滑膜炎症,发挥治疗RA的潜在作用。(3)HGF在治疗早期通过抑制免疫系统,发挥控制关节炎的作用;在治疗中后期,HGF通过激活滑膜细胞c-Met受体,活化下游Akt信号通路,促进滑膜细胞增殖及凋亡抵抗,发挥促进关节炎进展的作用。

欧宣成[2](2021)在《SIRT1、MCP-1通过MCP-1/CCR2轴抑制椎间盘髓核干细胞软骨分化》文中研究说明第一部分背景椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)引起的颈肩腰腿痛已成为一个严重影响人们身体健康的全球性难题,目前仍缺乏长期有效的治疗手段。近年来,致力于提高椎间盘内源性修复能力的生物治疗已得到重视。髓核间充质干细胞(nucleus pulposus mesenchymal stem cells,NPMSCs)通过向类软骨细胞分化及旁分泌作用修复退变椎间盘组织。SIRT1是一种去乙酰化酶,有防止细胞衰老、凋亡等作用,SIRT1基因敲除可以增加包括IVDD等多种疾病中MCP1的表达,从而加重症状。因此,我们认为:SIRT1的激活可以促进NPMSCs软骨分化并可能通过MCP1/CCR2轴减少NPMSCs的凋亡。目的研究SIRT1对NPMSCs的MCP1/CCR2信号轴以及软骨分化和凋亡的影响;方法从IDD患者获取NPMSCs,然后,用SIRT1激活剂、单核细胞趋化蛋白1(MCP1)和趋化因子受体2抑制剂处理,检测NPMSCs的生长、增殖、软骨分化和细胞凋亡指标。随后建立大鼠的IDD模型并移植转染过表达SIRT1的NPMSCs。结果在IDD患者的NPMSCs中发现SIRT1的上调可以促进MCP1/CCR2轴的下调、软骨分化以及细胞凋亡减少。此外,MCP1可以逆转过表达SIRT1诱导NPMSCs的软骨分化和对细胞凋亡的抑制。在大鼠IDD模型中检测到NPMSCs凋亡增加和软骨分化减少,且检测到SIRT1表达减少,而MCP1和CCR2的表达增加。此外,移植了过表达SIRT1的NPMSCs的大鼠,其IDD的症状减轻。结论SIRT1的过表达可以促进NPMSCs软骨分化并减少细胞凋亡,其通过抑制MCP1/CCR2轴来减轻大鼠的IDD的症状。第二部分背景前期研究发现SIRT1的激活通过下调MCP1/CCR2轴促进IVDD患者NPMSCs的软骨分化和抑制细胞凋亡。有研究显示,退变椎间盘高表达MCP1,但相关报道甚少。为寻找更多治疗IVDD的靶点,我们需了解MCP-1在椎间盘退变过程中对NPMSCs有何作用及作用机制,因此我们在本课题中进行了探讨。目的:1、证实退变椎间盘高表达MCP1;2、研究MCP1对NPMSCs增殖、凋亡、迁移及软骨分化的影响;3、初步探讨MCP1/CCR2轴的下游信号通路。方法通过酶消化法成功分离和培养人NPMSCs,并鉴定其形态、细胞表型和三系分化能力。荧光定量PCR技术和酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)用于检测NPMSCs在促炎因子刺激下,MCP-1在转录和蛋白水平上的表达变化。CCK8试剂盒用于检测细胞增殖能力。使用划痕实验来检测NPMSCs的迁移能力。同时检测了 Sox-9、蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的转录和蛋白水平的表达变化。结果人NPMSCs在促炎因子刺激下,可显着增加MCP-1在mRNA和蛋白水平的表达。MCP-1抑制NPMSCs的增殖,其具有浓度依赖性(即浓度越高,抑制作用越强)。同时发现,MCP-1在体外抑制NPMSCs的软骨分化,这种抑制作用可以通过MCP-1影响软骨球大小(视觉观察)和重量以及影响蛋白聚糖、Ⅱ型胶原的基因和蛋白表达变化证实。此外,MCP-1还可以上调NPMSCs内(或质膜)CCR2受体的表达。用CCR2拮抗剂RS504393可以显着减轻MCP-1对髓核干细胞软骨分化的抑制作用。结论MCP1通过MCP1/CCR2轴抑制人NPMSCs的软骨分化。

李秋江,房晓敏,王胤斌,胡学华,蔡利军[3](2021)在《干细胞治疗椎间盘退变研究现状和趋势的文献计量学分析》文中指出背景:干细胞在椎间盘退变中的治疗一直是研究热点,通过应用文献计量学分析软件对该领域众多文献数据进行共现和共被引分析,可以一定程度上预测和分析该领域的研究现状以及发展趋势。目的:采用文献计量可视化分析法分析干细胞在椎间盘退变治疗中的研究现状及发展趋势。方法:通过科学引文索引数据库核心合集检索1999至2020年关于干细胞在椎间盘退变治疗中的文献,采用文献计量学方法对文献数据进行统计分析,并结合Citespace 5.6.R5和VOSviewer 1.6.15软件进行可视化图谱绘制,分析干细胞在椎间盘治疗中的研究现状及发展趋势。结果与结论:(1)共纳入613篇文献,干细胞在椎间盘治疗研究中的发文量呈逐年上升的趋势,其中中国和美国分别以发文量232篇和174篇排名前2位;(2)美国总被引频次(5 522)、h指数(42)和中介中心性值(0.75)位居首位,均高于第2位的中国(3 169,28,0.16);(3)共被引排名前10的参考文献分别从多个方面介绍了骨髓间充质干细胞治疗椎间盘退变的研究,其中7篇均与骨髓间充质干细胞髓核样诱导分化有关,2篇涉及椎间盘再生治疗中最佳细胞来源和细胞载体构建,1篇与退变椎间盘再生治疗的临床试验研究有关;(4)参考文献共被引时间线图表明:以聚类"间充质干细胞""脊索细胞""终板""脂肪来源间充质干细胞"发表的参考文献最多,根据聚类参考文献发表的年份来看,聚类"脊索细胞""脊索"和"注射"发表的参考文献年份最新;(5)聚类关键词"椎间盘退变""迁移""脊索细胞""京尼平"和"水凝胶"与上述聚类对应,由此印证了当前的研究热点为:间充质干细胞髓核样分化、椎间盘再生治疗中的最佳细胞来源和细胞载体构建和椎间盘再生治疗的临床有效性和生物安全性;(6)同时发现从2017至2019年新出现的突现关键词有5个,分别是"注射""椎间盘退变""炎症""凋亡""穿刺",主要集中在细胞凋亡、炎性反应与椎间盘退变的联系以及细胞移植方法学等方面;(7)上述全球趋势分析提示,随着干细胞在椎间盘退变治疗领域发文量的不断增加,相关研究的不断深入,目前研究的热点主要集中于间充质干细胞髓核样分化、椎间盘再生治疗中的最佳细胞来源和细胞载体构建、椎间盘再生治疗的临床有效性和生物安全性方面,而深入探究椎间盘退变的凋亡和炎性反应相关机制和提高细胞移植方法学可能是今后研究的关注点。

牛永涛[4](2021)在《加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症及其有效成分川续断皂苷Ⅵ抑制椎间盘退变机理研究》文中进行了进一步梳理第一部分:加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症临床研究研究目的:观察加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症的临床疗效研究方法:本试验将80例来源于南京中医药大学附属中西医结合医院骨伤科门诊在2020,06-2020,12期间就诊的患者按照随机原则分为实验组与对照组各40例。实验组给予加味三痹汤治疗,对照组给予西乐葆治疗。于治疗前、治疗后2周及4周3个访视点行VAS评分以及JOA评分评价疗效。研究结果:本次研究中,实验组因自行停药脱落3例,对照组因自行停药脱落2例,实际完成75例,其中实验组37例,男性患者19例,女性患者18例,患者的年龄均值为43.22±13.91岁,患者病程均值为24.00±30.25月;对照组38例,男性患者18例,女性患者20例,患者的年龄均值为43.68±12.75岁,患者病程均值为16.03±28.10月。统计学分析两组患者性别、年龄以及病程无统计学意义(P>0.05)。入组前两组患者VAS及JOA评分无统计学意义(P>0.05)。两组患者入组以前—般情况无统计学意义,具有可比性。2周及4周后,VAS评分以及JOA评分评价两种药物疗效时发现,实验组及对照组组内比较,两组患者治疗前后腰腿痛症状均有明显改善;而实验组与对照组组间比较,未发现明显差异。研究结论:加味三痹汤能有效改善腰椎间盘突出症的临床症状。第二部分 加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症网络药理学研究研究目的:探讨加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症的网络药理学机制研究方法:使用TCMSP及TCMID数据库对加味三痹汤中的君药及臣药(续断、独活、杜仲、牛膝、川芎、细辛、延胡索、秦艽以及僵蚕)药效成分及其药效靶点进行筛选,然后用Uniprot数据库将获得的靶蛋白转换成Gene Symbol名称。通过GeneCards和OMIM数据库对腰椎间盘突出症的靶点进行进一步检索筛选。通过EXCEL筛选得到药物-疾病共有靶点,然后将共有靶点行Venn图的绘制。通过Cytoscape3.7.0软件构建有效成分-靶点网络图。通过TRING数据库构建蛋白相互作用网络并用R 4.1.0软件分析。对药物筛选的重要靶点通过“clusterProfiler”R包进行GO以及KEGG分析。最后用R软件处理并分析结果。研究结果:筛选得到加味三痹汤的君药及臣药的有效成分100种,药物-疾病共同靶点79种。从药物-疾病靶点图得到的主要药效成分有槲皮素(quercetin)、山奈酚(kaempferol)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、黄芩素(Wogonin)、β-胡萝卜素(β-carotene)等89种。主要靶点前五名有PTGS2(前列腺素-内过氧化物合成酶2)、PTGS1(前列腺素-内过氧化物合成酶1)、ESR1(雌激素受体1)、NOS2(一氧化氮合酶2)、CASP3(胱天蛋白酶3)。通过PPI网络图获得度值>58的节点有TNF(肿瘤坏死因子)、IL-6(白介素6)、VEGFA(血管内皮生长因子A)、TP53(肿瘤抑制基因53)及AKT1(丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1)。通过GO分析获得富集条目1996条,细胞组成47条、生物过程1854条、分子功能95条。通过KEGG富集获得139条信号通路。研究结论:加味三痹汤君药及臣药中的成分及靶点较多,并可通过多种信号通路调控抗炎、免疫应答、抗氧化、组织代谢以及细胞凋亡等起到治疗LDH的作用。第三部分:川续断皂苷Ⅵ促进HMSC向髓核样细胞分化抑制大鼠尾椎间盘退变研究目的:探讨川续断皂苷Ⅵ促进人间充质干细胞向髓核样细胞分化抑制大鼠尾椎间盘退变机理研究方法:通过实时定量PCR以及免疫荧光检测髓核细胞表型基因COL2A1、aggrecan、PAX1表达情况,观察川续断皂苷Ⅵ对人间充质干细胞向髓核样细胞分化的促进作用。通过Western blot检测p-ERK1/2和p-smad2/3的表达,观察川续断皂苷Ⅵ对ERK1/2及smad2/3通路的影响。通过H-E染色以及免疫组织化学观察川续断皂苷Ⅵ干预后的人间充质干细胞移植对大鼠尾椎间盘退变的抑制作用。研究结果:1.川续断皂苷Ⅵ能促进人间充质干细胞向髓核样细胞分化;2.川续断皂苷Ⅵ能促进人间充质干细胞向髓核样细胞分化可能与激活了 ERK1/2以smad2/3信号通路有关;3.川续断皂苷Ⅵ干预后的人间充质干细胞能抑制大鼠尾椎间盘退变。研究结论:川续断皂苷Ⅵ能够促进人间充质干细胞向髓核样细胞分化抑制大鼠尾椎间盘退变。

张树文[5](2021)在《基于氧化应激探讨槲皮素防治椎间盘退变的实验研究》文中指出目的:(1)以D-半乳糖构建髓核细胞衰老模型,并探讨其诱导髓核细胞衰老的氧化应激机制;(2)分析槲皮素对D-半乳糖诱导髓核细胞衰老、衰老相关分泌表型以及细胞外基质合成、分解代谢的影响;探讨槲皮素通过p38 MAPK信号通路调控自噬减轻D-半乳糖诱导髓核细胞衰老退变的分子机制;(3)经皮细针纤维环穿刺建立SD大鼠尾椎椎间盘退变模型,探究槲皮素在椎间盘退变防治中的作用。方法:(1)通过CCK-8细胞活性实验、细胞周期实验评估D-半乳糖对髓核细胞增殖活性的影响;应用衰老相关标记物检测D-半乳糖对髓核细胞衰老及衰老相关分泌表型的影响;通过RT-q PCR、免疫荧光以及翻红O染色分析D-半乳糖诱导髓核细胞衰老对细胞外基质代谢的影响;通过检测细胞内活性氧ROS、超氧化物歧化酶SOD和脂质过氧化产物MDA明确D-半乳糖诱导髓核细胞衰老的氧化应激机制。(2)通过CCK-8细胞活性实验、细胞周期实验评估槲皮素对D-半乳糖抑制髓核细胞增殖活性的影响;通过β-半乳糖甘酶染色、β-半乳糖甘酶活性、RT-q PCR等分析槲皮素对D-半乳糖诱导髓核细胞衰老及衰老相关分泌表型的影响;使用条件培养基共培养模式分析槲皮素抑制髓核细胞衰老及衰老相关分泌表型对单核巨噬细胞迁移和极化作用的影响;通过Western blot分析槲皮素对MAPK(JNK、ERK、p38)信号通路的影响。(3)通过Western blot、免疫荧光以及电镜扫描明确槲皮素对髓核细胞自噬的激活作用;使用3-MA抑制剂抑制自噬明确槲皮素通过激活自噬减轻D-半乳糖诱导的髓核细胞衰老和细胞外基质降解的保护作用;使用p38MAPK抑制剂SB203580明确槲皮素通过调节p38MAPK介导的自噬保护椎间盘退变。(4)通过X线透视和MRI扫描在影像学上评估槲皮素防治椎间盘退变的作用;使用HE染色评估椎间盘的病理变化,阿利新蓝和翻红O-固绿染色、免疫组织化学分析椎间盘组织中细胞外基质蛋白聚糖的含量和分布;应用免疫组织化学评估槲皮素对细针穿刺诱导椎间盘细胞凋亡和自噬指标的影响。结果:(1)CCK-8细胞增殖活性和细胞周期结果表明50g/L的D-半乳糖明显降低髓核细胞的增殖活性并出现细胞周期G1期阻滞;β-半乳糖甘酶染色、β-半乳糖甘酶活性以及衰老相关蛋白p53、p21、p16均明显增加;RT-q PCR结果提示衰老相关分泌表型在衰老髓核细胞中明显增加,以CCL2和MMP13最为显着;RT-q PCR、免疫荧光、翻红O染色结果表明衰老髓核细胞中II型胶原和蛋白聚糖明显降低;D-半乳糖诱导氧化应激反应,包括ROS和MDA含量的升高以及超氧化物歧化酶SOD活性的降低。(2)CCK-8结果表明25u M槲皮素对髓核细胞活性无影响,且逆转D-半乳糖对髓核细胞活性的抑制作用;细胞周期结果表明槲皮素减轻D-半乳糖引起的G1周期阻滞;条件培养基对单核巨噬细胞的迁移和极化实验表明槲皮素抑制髓核细胞衰老的条件培养基减少了单核巨噬细胞的迁移和向M1型巨噬细胞的极化作用;Western blot结果表明槲皮素通过调节JNK、ERK、p38 MAPK信号通路保护髓核细胞免受氧化应激损伤。(3)Western Blot、免疫荧光以及电镜结果表明槲皮素可以激活自噬并通畅自噬流,自噬相关蛋白Beclin-1和LC3II/I的表达升高,p62表达降低,给予3-MA预处理髓核细胞明显降低了槲皮素对髓核细胞自噬激活的作用;抑制自噬减少了槲皮素对髓核细胞外基质的保护作用,促进衰老相关蛋白和衰老相关分泌的表达;槲皮素降低了由D-半乳糖引起的p38MAPK、m TOR的磷酸化水平,抑制p38MAPK的磷酸化可以激活髓核细胞自噬并促进自噬流通畅。(4)细针穿刺成功构建椎间盘退变模型,椎间盘高度指数明显降低、Pfirrmann分级明显升高;槲皮素延缓细针穿刺诱导的椎间盘退变,增加椎间盘高度指数,降低Pfirrmann分级。HE染色结果表明模型组髓核面积减小,细胞数量减少,髓核与纤维环结构紊乱,槲皮素延缓椎间盘退变的进展,改善病理改良评分。阿利新蓝、翻红O-固绿以及蛋白聚糖免疫组织化学染色结果提示穿刺模型组损伤区髓核组织蛋白聚糖大量丢失且异常分布,槲皮素有效减少了蛋白聚糖的丢失和异常分布。免疫组织化学分析凋亡相关蛋白Bax和自噬相关蛋白Beclin-1,研究结果表明槲皮素处理减轻髓核细胞凋亡并促进髓核细胞的自噬水平。结论:(1)50g/L的D-半乳糖通过氧化应激途径诱导髓核细胞衰老和衰老相关分泌表型,降低髓核细胞活性,阻滞细胞周期,且加速细胞外基质分解代谢。(2)槲皮素预处理通过调控MAPK信号通路改善D-半乳糖诱导的髓核细胞衰老和衰老相关分泌表型的表达。(3)槲皮素通过p38MAPK介导的自噬抑制氧化应激诱导髓核细胞衰老退变。(4)槲皮素减轻细针穿刺诱导的椎间盘退变,影像学和组织病理学结果证实了其对椎间盘退变潜在的防治效果。

俞磊[6](2020)在《新型温敏脱细胞髓核基质凝胶的制备及治疗椎间盘退变的研究》文中研究表明椎间盘退变疾病引起的腰背痛目前是导致住院和残疾的一大诱因。椎间盘退变的病因是复杂的,如遗传、环境、机械、年龄等因素。髓核和周围的纤维环共同组成椎间盘,髓核内在部分含水量高的区域(蛋白聚糖和II型胶原),通常被认为是椎间盘变性的起源。椎间盘退变产生的腰腿痛的治疗方法很多。然而,目前从根本上说还没有令人满意的解决方案来重建和恢复椎间盘的自然属性。基于干细胞的组织工程能否在椎间盘退变后的修复上起到作用一直是学者们研究的热点。在组织工程三要素中,生物支架作为干细胞生长、增殖、分化的场所或载体,无论是在体外共培养后整体移植还是移植到体内特定的位置均需要为细胞的增殖分化创造至关重要的微环境。脂肪间充质干细胞(Adipose tissue-derived stem cells,ADSCs)广泛应用于以干细胞为基础的组织工程研究,因为它们可以在特定的环境中分化成不同种类的细胞,包括髓核细胞。同种或异种来源脱细胞基质凝胶(即细胞外基质凝胶)可提供组织特异性细胞外基质成分而影响宿主或移植细胞的行为,如迁移、增殖和分化。Fryetes等人首先描述了酶(主要是胃蛋白酶)对脱细胞基质进行消化,形成可溶性多肽,在低于4°时可以保持稳定,随着温度上升,可溶性的多肽之间可以通过肽键进行重交联形成凝胶,因此对温度敏感,同时提供了一种新的微创方法。该技术已成功地应用于软骨、心肌等组织。我们合作的研究团队前期成功制作心肌组织的脱细胞基质凝胶,并在心肌梗死的研究中起到了很好的效果。同理,我们制备了髓核组织的脱细胞基质凝胶。与合成材料相比,细胞外基质凝胶具有独特的优势,它的成分具备来源组织的复杂性,其脱细胞过程可以去除组织内细胞及抗原而减少异物反应、宿主细胞反应,但同时将对后期形成细胞外基质凝胶的理化属性产生重要影响,因此脱细胞方法的选择和控制至关重要。细胞外基质凝胶虽然具有良好的生物活性,但也存在一些典型的缺陷,如力学性能差、降解速度快等,很难维持细胞的长期生长发育。而椎间盘恰恰需要承受应力,因此椎间盘组织工程重建过程对力学性能提出了更高的要求。作为细胞生长的“土壤”或载体,细胞外基质的硬度和弹性等机械信号对干细胞的增殖、死亡和分化将产生影响。多项研究表明,力学相关通路,如转录调节因子YAP/TAZ在细胞外基质硬度调控干细胞生长、增殖和分化等过程中起着重要的调节作用。因此,具有稳定良好力学性能的生物支架能有效地支持椎间盘内细胞的存活和成熟。因此,在椎间盘组织工程构建中,作为细胞支架的脱细胞基质凝胶与天然椎间盘基质成分有显着的相关性,有益于细胞生长增殖分化,如何克服其力学性能差的缺点呢?我们想到了京尼平,它是一种新型的天然交联剂,具有毒性低、交联过程温和等优点,交联产物具有良好的稳定性、生物相容性和机械强度。因此在我们的研究中,我们制作脱细胞髓核基质凝胶(Decellularized nucleus pulposus hydrogel,DNPH),对其脱细胞效果进行评价,建立三维培养体系,并通过京尼平对脱细胞髓核基质凝胶进行改性,保持其稳定性和适应椎间盘的最佳弹性模量以便承受椎间应力,减少细胞泄漏,保持细胞长期存活并促进分化。我们研究结果显示:1.我们对新鲜牛髓核进行脱细胞处理后得到的脱细胞髓核基质中大部分的细胞和脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)得到有效的清除,髓核组织的结构和成分得到了很好的保留。获得的DNPH是具有典型网格状微结构的水凝胶并且可以用于构建三维培养体系。2.通过京尼平对DNPH进行交联形成京尼平交联脱细胞髓核基质凝胶(Genipin cross-linked decellularized nucleus pulposus hydrogel,GDH)的属性的摸索,0.02%GDH(京尼平浓度为0.02%)具有良好的体内和体外生物相容性,将GDH和ADSCs混合形成ADSCs京尼平交联脱细胞髓核基质凝胶复合体(Genipin crosse-linked decellularized nucleus pulposus hydrogel like-ADSCs,GDHA),并进行三维培养表明DNPH经0.02%京尼平交联后具有较低的生物毒性,并具有一定的促髓核细胞分化的作用。3.体内实验证实:0.02%GDHA植入退变椎间盘可有效改善椎间高度和椎间盘信号强度,改善椎间盘的退变等级,提示GDHA用于椎间盘组织工程修复,可延缓椎间盘组织的退变和促进再生。第一部分温敏可注射脱细胞髓核基质凝胶的构建和验证目的:对新鲜牛髓核组织组织进行脱细胞处理,制成脱细胞髓核基质并对脱细胞效果进行评价。然后通过酶消化法制作温敏可注射的DNPH,并对凝胶属性进行相关检测。构建ADSCs-DNPH三维培养体系。方法:1.以新鲜牛髓核组织为原料,使用冻融循环和十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)相结合的方法制备脱细胞髓核。通过定量检测DNA、糖胺聚糖和羟脯氨酸检测对脱细胞髓核进行成分检测,苏木精-伊红(Hematein Eosin,H&E)染色、4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(4’,6-Diamidino-2-Phenylindole,DAPI)染色和电子扫描显微镜观察结构,总体评价脱细胞的效果。脱细胞髓核通过Fryetes法制备DNPH,通过H&E染色和电子扫描显微镜对DNPH进行结构检测,凝胶化动力学检测凝胶属性。2.提取SD大鼠ADSCs,通过三向分化和流式细胞技术,对干细胞进行鉴定。3.将表达绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的ADSCs加入DNPH进行三维培养,激光共聚焦显微镜观察细胞存活情况。结果:1.H&E染色和DAPI染色显示髓核组织脱细胞后只有少量细胞核残存。DNA定量检测显示约93%的DNA得到了清除。糖胺聚糖和羟脯氨酸含量显示胶原蛋白和蛋白多糖得到了很好的保留。脱细胞髓核基质的H&E染色和扫描电子显微镜检测显示组织内部纤维结构虽然较新鲜髓核疏松,但是结构完整且与新鲜髓核相似。DNPH前体在37°环境下约30min可完成凝胶化过程。2.流式技术和三向分化培养均表明所提取细胞具备良好干性,可证明为ADSCs。3.表达GFP的ADSCs加入DNPH进行三维培养,培养第3天和第5天在激光共聚焦显微镜下显示ADSCs在凝胶中存活并且形态良好。结论:本研究方法对新鲜髓核组织进行脱细胞处理能有效去除组织中的细胞,并能较好的保留其它结构和成分。网格状的DNPH属于典型的生物水凝胶并可用于ADSCs的三维培养。第二部分:京尼平交联脱细胞髓核基质凝胶的构建和性能鉴定目的:(1)对含不同京尼平浓度的GDH行交联度、微观结构、力学及稳定性检测,将ADSCs加入GDH混合形成GDHA行三维培养,行增殖和细胞毒性检测,明确京尼平的最适浓度。(2)进一步行体内生物相容性进行检测;(3)将GDHA进行三维培养,初步评价ADSCs在凝胶中分化情况。方法:(1)构建不同京尼平浓度的GDH,检测凝胶动力学及茚三酮检测明确其交联规律,使用万能材料试验机对各组凝胶进行压缩性能测试,电子显微镜检测了解内部结构;用胶原酶进行降解实验,明确凝胶的稳定性;(2)对相对应的GDHA进行三维培养并行细胞增殖-毒性检测(Cell Counting Kit-8,CCK8)及死活细胞染色评估生物相容;运用逆转录聚合酶链式反应(Reverse transcription–polymerase chain reaction,RT-PCR)检测第7天和第14天的髓核细胞相关基因表达情况。(3)将凝胶种植于SD大鼠皮下,行H&E染色观察体内炎症反应和异物反应。结果:不同京尼平浓度的GDH在交联后呈现深度不同的蓝色,随京尼平浓度增加,交联度也增加,其颜色加深。电子扫描显微镜证实DNPH中加入京尼平后形成新的交联,网孔面积随交联度增加而减小。力学检测结果显示凝胶弹性模量随交联度增加而增加,京尼平浓度为0.02-0.04%时,弹性模量接近正常人髓核弹性模量。胶原酶降解试验显示GDH降解时间大幅延长(P<0.05)。ADSCs三维培养后,CCK8实验显示:(0-0.02%)GDHA在第1、3、7天检测的OD值组间无统计学差异(p>0.05),而0.04%GDHA中OD值无明显上升趋势(P<0.05)。死活细胞染色显示:(0-0.02%)GDHA中三维培养第5天时ADSCs大部分细胞绿染(活细胞),少量细胞红染(死细胞),而在0.04%凝胶中,可见大量红染细胞。体内相容性实验显示:DNPH和0.02%GDH的体内炎症反应和异物反应均较轻。PCR检测显示:0.02%GDHA中髓核细胞相关基因(Col-2,Acan、Sox9 m RNA)表达升高,DNPH组次之,单纯贴壁培养细胞表达最低。而Col-1 m RNA表达各组无明显差异。结论:0.02%GDH具有较好的体内体外生物相容性,具有与人髓核相似的弹性模量。该凝胶在前30分钟是快速的自交联过程,之后是缓慢的京尼平交联过程。电子扫描显微镜显示GDH具有更小孔隙的网格结构,反应了更高的交联程度。降解试验表明京尼平交联的DNPH不容易被降解,具有更好的稳定性,可以在体内作用更持久,DNPH经0.02%京尼平交联后具有更好的促ADSCs向髓核细胞分化的作用。为后续体内椎间盘退变研究奠定基础。第三部分载脂肪间充质干细胞凝胶治疗大鼠椎间盘退变模型的体内效果评价目的:构建大鼠椎间盘针刺退变模型,将0.02%GDHA注入退变椎间盘,观察体内修复效果。方法:构建大鼠椎间盘针刺退变模型,设置正常对照组、退变对照组、GDH组、单纯ADSCs组、GDHA组。将各干预注入退变椎间盘,于术后1周,4周,8周,12周对GFP-ADSCs进行示踪,观察细胞存活情况。于术后0周、4周、8周、12周行X线和组织学染色,分别观察椎间盘高度指数(Disc height index,DHI)%,组织学形态和椎间盘退变指数。0周和12周行MRI检查以检测MRI指数。结果:GDHA的细胞存活时间大大延长,DHI%、MRI指数和组织学观察和椎间盘退变指数均表现出了明显的改善,修复效果优于其他组,但仍低于正常组。结论:0.02%GDHA复合体注入退变的椎间盘,能保持移植细胞更长时间生存,一定程度恢复DHI%、MRI指数及退变等级指数,椎间盘结构在组织学和影像学上均得到一定改善。GDHA可能成为一种潜在的组织工程用于延缓和治疗椎间盘退变。

孙俊豪[7](2020)在《sIL-13Rα2-Fc调节胶原mRNA表达水平抑制椎间盘退变机制的研究》文中指出研究背景下腰痛影响着全球数百万人口的健康,其主要原因是椎间盘退变。椎间盘退变的治疗方式以物理治疗、药物止痛等保守对症治疗为主,部分患者在保守治疗数年后需要手术治疗。手术治疗并未考虑椎间盘退变的病理生理因素,手术治疗牺牲了脊柱的运动功能,存在麻醉风险和相邻节段椎间盘退变加速等问题。椎间盘退变主要特征是椎间盘细胞数量减少和细胞外基质成分含量改变,细胞外基质主要由I型胶原蛋白和II型胶原蛋白构成,因此研究椎间盘退变后不同类型胶原蛋白含量的变化过程,寻找新的生物治疗靶点,对提高椎间盘退变患者的生活质量至关重要。研究发现,IL-13在椎间盘退变中占据重要作用,而sIL-13Rα2是个诱饵受体,可以阻断IL-13与IL-13Rα1/IL-4Rα结合,从而阻断IL-13的生物活性,因此推测sIL-13Rα2-Fc具有抑制椎间盘退变的作用。实验目的通过Masson染色观察纤维环穿刺后椎间盘退变组织的病理变化过程。为了检测椎间盘退变组织中胶原类型的变化情况,利用天狼猩红染色技术对组织胶原进行染色。利用RT-PCR和Western blot技术分别在转录水平和蛋白水平分析sIL-13Rα2-Fc干预后椎间盘组织中的I型胶原蛋白和II型胶原蛋白表达情况以及mRNA表达水平,探究sIL-13Rα2-Fc对椎间盘退变的影响。实验方法72只S-D大鼠,体重200g±20g,6-8w,随机分为A组、B组、C组、D组、E组、F组,共6组,每组12只。A组为空白对照组,B组为假手术组,C组为模型组,D组为sIL-13Rα2-Fc融合蛋白注射低剂量组,E组为sIL-13Rα2-Fc融合蛋白注射中剂量组,F组为sIL-13Rα2-Fc融合蛋白注射高剂量组。选取大鼠尾椎Co7/8、Co8/9及Co9/10椎间隙,采用纤维环穿刺损伤的方式建立大鼠椎间盘退变模型。7d后通过原手术路径给D组、E组、F组大鼠椎间盘纤维环注射给药,分别注射等剂量的不同浓度的sIL-13Rα2-Fc融合蛋白(低剂量0.5mg/kg、中剂量1mg/kg、高剂量2mg/kg);B组(造模后常规饲养)、C组在同等时间内注射等剂量生理盐水,A组不进行任何处理。按照采样需求,2周、4周、8周后通过脱颈法处死大鼠,每组4只。提取各组大鼠椎间盘组织,制作石蜡切片,通过Masson染色检测椎间盘组织病理学退变过程,通过天狼猩红染色技术对椎间盘组织胶原蛋白类型进行检测,然后提取椎间盘组织中的RNA和胶原蛋白,分别通过RT-PCR技术及WB检测退变椎间盘组织中I型胶原、II型胶原mRNA表达水平和I型胶原蛋白和II胶原蛋白含量的变化。实验结果1.Masson染色显示:sIL-13Rα2-Fc融合蛋白干预的D组、E组、F组与B组比较发现,sIL-13Rα2-Fc融合蛋白能明显改善大鼠椎间盘组织病理学染色情况。椎间盘染色的具体表现为纤维环排列均匀,断裂处减少,髓核细胞增多,髓核面积扩大,髓核区域均匀透亮且无蓝染的胶原纤维。F组髓核细胞数量比D组、E组更多,纤维环断裂更少;2.天狼猩红染色结果:A组大鼠椎间盘髓核为疏松的亮橙色网状结构,纤维环内层为宝石蓝色,显示髓核和纤维环内层较为丰富的II型胶原,纤维环外层显示为亮黄色,为I型胶原;内外层之间分界清楚,排列整齐;而B组大鼠椎间盘髓核组织为比较致密的黄色和绿色,提示II型胶原含量减少,纤维环结构紊乱,内外层黄色或者淡绿色,分界不清,基本融合在一起;sIL-13Rα2-Fc融合蛋白干预的D组、E组、F组则介于这两组之间,提示sIL-13Rα2-Fc能减缓椎间盘退变进程。3.RT-PCR技术检测椎间盘组织中I型胶原和II型胶原的mRNA表达水平提示:sIL-13Rα2-Fc融合蛋白干预的D组、E组、F组与B组相比,空白对照的A组和sIL-13Rα2-Fc融合蛋白干预的D组、E组、F组的II型胶原mRNA表达水平明显高于椎间盘退变模型的B组,并呈浓度依赖性和时间依赖性;而I型胶原mRNA表达水平明显低于椎间盘退变模型的B组,也呈浓度依赖性和时间依赖性;4.Western blot技术检测椎间盘组织中I型胶原和II型胶原蛋白表达水平提示:sIL-13Rα2-Fc融合蛋白干预的D组、E组、F组相比模型B组,sIL-13Rα2-Fc融合蛋白能通过上调II型胶原蛋白水平、下调I型胶原蛋白水平而改变椎间盘细胞外基质成分含量,进而减缓椎间盘退变。结论1.椎间盘的退变与胶原蛋白的含量变化有关,主要表现为I型胶原蛋白含量升高和II型胶原蛋白含量减少;2.sIL-13Rα2-Fc融合蛋白可以增加II胶原mRNA表达水平,降低I型胶原mRNA表达水平,进而降低I型胶原蛋白含量、增加II型胶原蛋白含量抑制椎兰州大学硕士学位论文sIL-13Rα2-Fc调节胶原mRNA表达水平抑制椎间盘退变机制的研究间盘退变,且具有浓度依赖性和时间依懒性,sIL-13Rα2-Fc融合蛋白浓度越高,作用时间越长,对椎间盘退变的抑制作用越强。

南利平[8](2020)在《柚苷激活PI3K/Akt信号通路抑制NPMSC凋亡延缓椎间盘退变》文中指出目的:2018年Lancet杂志报道腰痛是近30年间大部分国家成人致残的首要原因,其发病率在不断上升,并强调:腰痛和颈部疼痛应成为未来预防和治疗研究的重点。而大部分的腰痛症状来源于椎间盘退变,但目前椎间盘退变的病理机制尚未阐明。最新研究表明NPMSC(nucleus pulposus-derived mesenchymal stem cell)凋亡是引起椎间盘退变的重要原因,我们通过探究柚苷对人退变腰椎间盘来源的髓核间充质干细胞(human nucleus pulposus-derived mesenchymal stem cell,hNPMSC)凋亡等生物学性能方面的影响及其可能机制,揭示椎间盘退变的病理机制,为防治椎间盘退变性疾病的发生及发展提供新的理论依据。方法:收集因腰椎间盘突出症行髓核摘除手术患者的髓核标本,显微镜下分离除去标本中混杂的韧带及纤维环组织,获取髓核组织。无菌状态下分离获取细胞并进行体外扩增培养。通过细胞形态学观察、细胞表面抗原表型检测及诱导其成骨、成脂及成软骨分化能力评估进行间充质干细胞的鉴定。以不同浓度(0μg/m L、0.8μg/m L、4μg/m L、20μg/m L、100μg/m L及200μg/m L)柚苷干预第3代hNPMSC,通过CCK-8法检测细胞活力评估柚苷对细胞活力的影响,以选取最佳柚苷干预浓度。取P3代hNPMSC分为对照组(正常培养基培养)、柚苷组(以含20μg/m L柚苷的培养基培养)和LY294002组(含20μg/m L柚苷及PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002的培养基培养),培养6d后分别用Annexin-VFITC试剂盒处理后经流式细胞仪检测细胞调亡率,TUNEL荧光试剂盒处理后在荧光显微镜下观察拍照并分析TUNEL染色阳性细胞率,收集不同处理组细胞提取蛋白后测定蛋白浓度,通过Western Blot检测促凋亡相关蛋白Caspase-3和Bax及抑凋亡蛋白Bcl-2及PI3K/Akt信号通路相关蛋白p-Akt、Akt和p53表达水平,通过RT-PCR检测Ⅱ型胶原及蛋白多糖的m RNA表达情况。结果:由人退变椎间盘髓核组织分离培养的原代hNPMSC呈贴壁生长,起初呈不规则多边形,胞核呈圆形,与胞质有明显分界,胞浆较淡,传代后以梭形为主;流式细胞仪鉴定发现细胞高表达干细胞相关阳性表面抗原分子CD73、CD90及CD105,低表达非干性相关表面抗原分子CD45及CD34;成脂诱导后经油红“O”染色可见点状红染的脂滴泡;成骨诱导并用茜素红染色可见大量红染沉积的矿盐;成软骨诱导甲苯胺蓝染色后可见蓝染的软骨样细胞。这些从退变椎间盘髓核中分离的细胞特征符合国际细胞治疗学会关于MSC的鉴定标准。CCK-8结果表明0.8μg/m L-200μg/m L的柚苷处理后hNPMSC细胞活力均增加,且20μg/m L时作用最强。与对照组比较,柚苷组细胞凋亡率、TUNEL染色阳性细胞率、p53、Caspase-3及Bax蛋白表达显着下降,p-Akt及抗凋亡蛋白Bcl-2表达显着增加,II型胶原及蛋白多糖的m RNA表达显着增加;LY294002预处理后可以逆转这种改变。结论:柚苷可以通过激活PI3K/Akt信号通路,抑制退变椎间盘髓核来源的hNPMSC凋亡,并在一定程度上促进hNPMSC向髓核细胞分化。

李智[9](2019)在《骨髓间充质干细胞中CXCR4变化对髓核细胞自噬的作用研究》文中进行了进一步梳理目的:骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)与髓核细胞(nucleus pulposus cell,NPC)共培养治疗椎间盘退变越来越受到研究重视,CXCR4是影响BMSC的迁移,归巢的重要因素,但CXCR4是否影响共培养髓核细胞的自噬,还无研究,本研究通过检测正常、饥饿、饥饿与BMSC共培养状态下髓核细胞内BACH1与自噬的表达,并检测si-CXCR4转染BMSC后共培养髓核细胞BACH1与自噬的表达,来研究CXCR4在BMSC影响髓核细胞自噬中的作用。方法:制备SD大鼠髓核细胞及骨髓间充质干细胞,将髓核细胞分为:正常培养72h(空白对照组)、血清剥夺24h-正常培养48h(模型组)、血清剥夺24h+BMSC正常共培养48h(共培养组),Western Blot方法检测各组Bach1与LC3蛋白表达,MTT试验检测不同处理对髓核细胞增殖的影响。将BMSC分为对照组及转染组,进行BMSC转染siRNA,定量PCR检测BMSC内CXCR4、miR-21含量。将髓核细胞分为对照组和si-CXCR4转染组,与BMSC、si-CXCR4转染BMSC共培养,Western Blot方法检测各组Bach1与LC3蛋白表达,电镜检测自噬体的形成,MTT试验检测转染后髓核细胞增殖情况的变化。应用SPSS13.0进行数据的统计分析,计量资料选择student-t检验,p<0.05视为具有统计学差异。结果:1、与对照组相比,无血清培养组BACH1与LC3蛋白表达量增多(P<0.001),无血清+BMSC组与对照组相比,BACH1与LC3蛋白表达量增多(0.001<P<0.01)。与单纯无血清培养组比,BMSC共培养后,髓核细胞内BACH1减少,细胞自噬减少。2、si-CXCR4转染后BMSC细胞中CXCR4、miR-21降低。3、与对照组比,si-CXCR4转染组髓核细胞的BACH1蛋白表达上降,LC3蛋白表达量增多(P<0.001),转染组自噬小体增多,自噬水平上升,同时,髓核细胞增殖能力减弱。结论:1、本实验证实在饥饿状态下,髓核细胞内BACH1增多,自噬水平上升,与BMSC共培养后,BMSC可以调节髓核细胞自噬,使自噬水平下降,BACH1减少,提高髓核细胞增殖。2、si-CXCR4瞬时转染后,BMSC细胞中CXCR4降低,miR-21表达降低。3、BMSC与髓核细胞共培养,可影响饥饿髓核细胞的自噬水平,经BMSC细胞CXCR4表达下调后,与正常BMSC共培养的髓核细胞相比自噬水平增加,髓核增殖能力减弱。BMSC与髓核细胞共培养,可以抑制饥饿状态下髓核细胞的BACH1和自噬变化;通过干扰CXCR4可影响BMSC细胞分泌的外泌体中的miR-21等基因表达,影响髓核细胞自噬水平。

刘慧勇[10](2019)在《尿石素A缓解椎间盘退变的体内外实验研究》文中提出研究目的:1.研究Urolithin A对TNF-α介导的细胞外基质合成和分解代谢的影响及作用机制。2.构建针刺诱导大鼠椎间盘退变模型,研究Urolithin A在体内对椎间盘退变的作用。研究方法:1.选取12周龄大小的雄性SD大鼠,分离培养大鼠髓核细胞并进行细胞染色鉴定,包括II型胶原免疫荧光染色、阿利辛蓝染色及甲苯胺蓝染色;采用CCK-8方法检测不同浓度的Urolithin A对髓核细胞增殖能力及细胞毒性的影响;采用β-半乳糖苷酶染色法计数染色阳性细胞数目以测定衰老细胞比例,判断Urolithin A对H2O2诱导髓核细胞衰老的影响;采用qPCR和Western Blot方法检测Urolithin A对TNF-α诱导的髓核细胞中II型胶原(Collagen II)、聚集蛋白聚糖(Aggrecan)、MMP3、MMP13在mRNA和蛋白水平的表达影响;采用Western Blot方法检测Urolithin A对NF-κB、MAPK及PI3K/Akt信号通路中p65、p38、JNK、ERK、Akt磷酸化的影响。2.选取12周龄大小的雄性SD大鼠,麻醉后通过21G的注射器针头穿刺大鼠尾椎椎间盘(Co7-8,Co8-9)建立椎间盘退变动物模型(经皮垂直进针,深度为距离皮肤5mm,旋转360°,停留30秒后拔出),分为三组:假手术组,穿刺+DMSO组,穿刺+Urolithin A组,每组十只大鼠。术后通过饲料中分别添加DMSO和Urolithin A,Urolithin A剂量对应为25mg/kg/天,DMSO剂量与Urolithin A一致,连续给药4周。术前及术后4周采用X线检查观察骨赘形成、测量并计算椎间盘高度指数(disc height index,DHI)的变化;采用3.0T核磁共振检测髓核组织信号强度、髓核及纤维环结构的变化并进行Pfirrmann评分;采用病理切片染色法(HE染色、阿利辛蓝染色、番红O固绿染色)分析椎间盘组织形态学上的变化。综合评估Urolithin A在体内对椎间盘退变的作用。研究结果:1.Urolithin A对髓核细胞增殖没有明显影响,在40μM以下浓度没有细胞毒性。髓核细胞中加入50μM H2O2后,β-半乳糖苷酶染色阳性细胞比例明显增多,加入5μM和10μM Urolithin A后染色阳性细胞比例明显下降,说明Urolithin A可保护髓核细胞避免H2O2诱导的细胞衰老。Urolithin A可明显抑制TNF-α诱导的髓核细胞中基质金属蛋白酶MMP3和MMP13在mRNA和蛋白水平的表达,使细胞中Collagen II表达增高,但对Aggrecan作用不明显。在分子机制方面,Urolithin A可抑制TNF-α介导的ERK、JNK和Akt的磷酸化,而对p65和p38的磷酸化抑制作用不明显。2.在体内,针刺椎间盘术后4周,X线片显示椎间盘高度下降,DHI下降,MRI T2像显示髓核内水分丢失,信号强度减弱,Pfirrmann评分升高,HE染色、阿利辛蓝染色及番红O固绿染色结果显示髓核组织含量减少,纤维增生,纤维环结构紊乱,细胞外基质明显减少。实验组口服Urolithin A后可明显缓解上述变化。结论:Urolithin A能够有效的阻止椎间盘退变。在细胞水平,Urolithin A通过影响MAPK信号通路和PI3K/Akt信号通路抑制髓核细胞衰老、抑制髓核细胞中细胞外基质降解酶合成及促进II型胶原合成而抑制椎间盘退变;在动物水平,Urolithin A能够阻止椎间盘退变过程中椎间盘高度的下降以及MRI T2加权像椎间盘信号强度的下降,能够有效阻止椎间盘退变时髓核组织体积减少、细胞外基质减少、纤维增生及纤维环结构紊乱。

二、髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展(论文提纲范文)

(1)牙髓干细胞对椎间盘退变与类风湿关节炎的免疫调控作用及治疗机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
文献回顾1 干细胞在IVDD中的研究进展
    1 正常椎间盘结构
    2 椎间盘退变发生机制
    3 干细胞原位移植在椎间盘退变中的治疗作用
    4 原位移植的干细胞选择
文献回顾2 间充质干细胞治疗类风湿关节炎的研究进展
    1 RA发病机制
    2 MSCs对固有免疫细胞的作用
    3 MSCs对适应性免疫细胞的作用
    4 MSCs治疗RA的临床研究
第一章 DPSCs促进椎间盘退变动物模型局部结构恢复及II型胶原产生
    1 实验材料
        1.1 健康牙髓组织来源
        1.2 实验动物来源
        1.3 主要器材
        1.4 主要试剂
        1.5 溶液配制
    2 实验方法
        2.1 DPSCs细胞鉴定
        2.2 IVDD大鼠模型构建
        2.3 IVDD大鼠模型细胞治疗
        2.4 IVDD大鼠模型Micro-CT拍摄
        2.5 大鼠椎间盘H&E染色
        2.6 大鼠椎间盘退变组织学分级
        2.7 大鼠椎间盘形态结构参数定量分析
        2.8 大鼠椎间盘Masson染色
        2.9 大鼠椎间盘番红固绿染色
        2.10 大鼠椎间盘IHC染色
        2.11 数据统计
    3 实验结果
        3.1 DPSCs细胞形态学观察
        3.2 DPSCs细胞表面标志物鉴定
        3.3 DPSCs成骨分化能力检测
        3.4 DPSCs成脂分化能力检测
        3.5 DPSCs治疗后大鼠椎间盘退变影像学改变
        3.6 DPSCs治疗后大鼠椎间盘退变病理学改变
    4 讨论与小结
        4.1 IVDD动物模型的选择
        4.2 DPSCs体内治疗效果评价
第二章 DPSCs抑制髓核细胞炎症保护其存活及功能
    1 实验材料
        1.1 健康牙髓组织来源
        1.2 椎间盘突出患者标本来源
        1.3 主要器材
        1.4 主要试剂
        1.5 溶液配制
    2 实验方法
        2.1 原代髓核细胞的分离与培养
        2.2 髓核细胞RNA提取与质量控制
        2.3 文库构建及测序
        2.4 转录组测序数据分析:
        2.5 Western Blotting实验
        2.6 细胞骨架染色
    3 实验结果
        3.1 DPSCs处理前后DEGs分析
        3.2 基于DEGs的 GO分析
        3.3 基于DEGs的信号通路分析
        3.4 信号通路相关分子蛋白表达分析
        3.5 DPSCs上清促进髓核细胞功能恢复
    4 讨论与小结
        4.1 转录组测序揭示髓核细胞改变
        4.2 炎症因子变化影响髓核细胞功能
        4.3 TNF-α对髓核细胞影响
        4.4 IL-1β对髓核细胞影响
第三章 DPSCs与 DPSCs-HGF治疗类风湿关节炎动物模型的疗效对比
    1 实验材料
        1.1 健康牙髓组织来源
        1.2 实验动物来源
        1.3 主要器材
        1.4 主要试剂
        1.5 溶液配制
    2.实验方法
        2.1 CIA小鼠模型构建及评分
        2.2 CIA小鼠模型细胞治疗
        2.3 小鼠关节H&E染色
        2.4 小鼠关节滑膜炎组织学分级
        2.5 小鼠关节Micro-CT拍摄及分析
        2.6 数据统计
    3.实验结果
        3.1 DPSCs-Null治疗降低CIA小鼠关节炎临床评分
        3.2 DPSCs-HGF治疗无较好长期收益
        3.3 DPSCs-Null及 DPSCs-HGF对 CIA骨质破坏的治疗作用
    4.讨论与小结
        4.1 DPSCs生物学特性
        4.2 DPSCs多向分化及免疫调节作用
第四章 HGF基因修饰DPSCs发挥抑制免疫与促滑膜炎的双重作用
    1 实验材料
        1.1 健康牙髓组织来源
        1.2 滑膜组织标本来源
        1.3 主要器材
        1.4 主要试剂
        1.5 溶液配制
    2 实验方法
        2.1 原代滑膜细胞的分离与培养
        2.2 Western Blotting实验
        2.3 免疫细胞亚型分析
        2.4 小鼠细胞因子检测
        2.5 培养上清IL-6浓度检测(ELISA法)
        2.6 小鼠关节IHC染色
        2.7 H score评分
        2.8 克隆形成实验
        2.9 细胞周期分析
        2.10 数据统计
    3 实验结果
        3.1 DPSCs-Null与 DPSCs-HGF治疗后免疫细胞亚型变化
        3.2 DPSCs-Null与 DPSCs-HGF治疗后炎症因子变化
        3.3 HGF对滑膜细胞生物学表型及信号通路影响
        3.4 HGF活化c-Met/Akt信号通路促进滑膜细胞增殖及凋亡抵抗
    4 讨论与小结
        4.1 HGF及 c-Met受体结构及生物学功能
        4.2 HGF 及 c-Met 受体免疫调控作用
        4.3 HGF 在自身免疫性疾病中的治疗作用
        4.4 HGF在RA中的作用研究
第五章 结论与展望
参考文献
附录 A
作者在学期间取得的学术成果
主要简历
致谢

(2)SIRT1、MCP-1通过MCP-1/CCR2轴抑制椎间盘髓核干细胞软骨分化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
引言
第一部分 SIRT1的激活促进软骨分化并通过MCP-1/CCR2信号通路减少髓核间充质干细胞的凋亡
    1.1 引言
    1.2 实验材料与方法
        1.2.1.实验方法
        1.2.2.用仪器和设备
        1.2.3 相关翻的配制
    1.3 实验结果
        1.3.1 NPMSCs的鉴定
        1.3.2 LVF和LDH患者的NPMSC中的SIRT1与MCP1/CCR2轴相关的基因表达情况
        1.3.3 SIRT1的过表达和MCP1/CCR2轴的下调促进NPMSCs软骨分化的同时抑制NPMSCs凋亡
        1.3.4 SIRT1的过表达可以下调MCP1/CCR2信号轴
        1.3.5 MCP1可以逆转由SIRT1过表达导致的NPMSCs软骨分化和对NPMSCs凋亡的抑制
        1.3.6 移植过表达SIRT1的大鼠NPMSCs通过抑制MCP1/CCR2信号通路缓解大鼠的IDD
    1.4 总结与讨论
第二部分 单核细胞趋化蛋白1通过MCP1/CCR2轴抑制人椎间盘髓核干细胞向软骨的分化
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1.实验材料与方法
        2.2.2.相关试剂的配制
        2.2.3.其他购买的试剂
        2.2.4.实验室仪器以及设备
    2.3 实验结果
        2.3.1.椎间盘NPMSCs形态学及表型鉴定结果
        2.3.2.人NPMSCs三系分化(成骨,成脂,成软骨)鉴定
        2.3.3.MCP1对人NPMSCs细胞周期和细胞凋亡的影响
        2.3.4.MCP1显着抑制人NPMSCs的增殖
        2.3.5.炎症因子刺激人NPMSCs可以增加MCP1的表达
        2.3.6.MCP1显着抑制人NPMSCs的迁移
        2.3.7.蛋白免疫印迹实验显示MCP1在体外抑制人NPMSCs的软骨分化
        2.3.8.MCP1抑制人NPMSCs软骨分化
        2.3.9.MCP1抑制NPSMCs向软骨的分化
        2.3.10.MCP1/CCR2轴的下游作用机制
    2.4 总结与讨论
参考文献
附录 中英文缩略词对照表
附图
综述 细胞因子在椎间盘退变中的作用
    参考文献
成果
致谢

(4)加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症及其有效成分川续断皂苷Ⅵ抑制椎间盘退变机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
文献综述
    综述一 中医药诊治腰椎间盘突出症研究进展
        1 中医内治
        2 中医外治
        3 中医内外兼治
        4 小结
    综述二 腰椎间盘突出症现代医学研究进展
        1 椎间盘的形态学
        2 椎间盘生物化学
        3 免疫学研究
        4 生物力学
        5 流行病学
        6 非手术治疗
        7 手术治疗
        8 生物学治疗
        9 小结
    综述三 间充质干细胞向髓核分化研究进展
        1 常用髓核细胞鉴定表型
        2 MSC向髓核分化方式
        3 小结
    参考文献
第二部分 临床研究加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症临床研究
    1 资料与方法
        1.1 研究设计类型
        1.2 研究对象
        1.3 诊断标准
        1.4 纳入标准
        1.5 排除标准
        1.6 试验方法
        1.7 观察指标
        1.8 不良反应
        1.9 统计学分析
    2 结果
        2.1 一般资料
        2.2 疗效评价
        2.3 不良反应
    3 讨论
        3.1 腰椎间盘突出症中医病因病机分析
        3.2 加味三痹汤立方依据及组方特点
        3.3 加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症疗效分析
    参考文献
第三部分 网络药理学研究加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症网络药理学研究
    1 材料及方法
        1.1 LDH靶点搜集
        1.2 加味三痹汤君药及臣药有效成分以及靶点搜集
        1.3 药物-疾病共同靶点筛选及Venn图绘制
        1.4 药物-疾病靶点网络构建
        1.5 共同靶点PPI构建及绘制柱状图
        1.6 GO功能分析共有靶点
        1.7 KEGG通路富集分析
    2 结果
        2.1 加味三痹汤君药及臣药活性成分及对应的靶点
        2.2 加味三痹汤君药及臣药与LDH靶点预测
        2.3 构建药物成分-疾病靶点网络
        2.4 加味三痹汤-LDH共有靶点PPI网络图解析
        2.5 GO功能分析共有靶点
        2.6 KEGG通路富集分析
    3 讨论
    参考文献
第四部分 实验研究 ASA Ⅵ促进HMSC向髓核样细胞分化抑制大鼠尾椎间盘退变
    1 细胞活力试验
        1.1 材料与方法
        1.2 结果
        1.3 讨论
    2 ASA Ⅵ促进HMSC获得NP细胞表型
        2.1 材料与方法
        2.2 结果
        2.3 讨论
    3 ASA Ⅵ对ERK1/2及smad2/3信号通路的影响
        3.1 材料与方法
        3.2 结果
        3.3 讨论
    4 ASA Ⅵ干预HMSC抑制大鼠尾椎间盘退变
        4.1 材料与方法
        4.2 结果
        4.3 讨论
    参考文献
结论
不足与展望
英文缩略词
附录
攻读博士学位期间取得的学术成果
致谢
作者简介

(5)基于氧化应激探讨槲皮素防治椎间盘退变的实验研究(论文提纲范文)

中英文缩略词对照表
摘要
Abstract
前言
第一部分 髓核细胞衰老退变模型的构建与评估
    1 内容与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
        1.3 统计分析
    2 结果
    3 讨论
    4 小结
第二部分 (一)槲皮素抑制氧化应激诱导髓核细胞衰老及衰老相关分泌表型
    1 内容与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
        1.3 统计分析
    2 结果
    3 讨论
    4 小结
第二部分 (二)槲皮素通过p38MAPK介导的自噬抑制髓核细胞衰老和衰老相关分泌表型
    1 内容与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
        1.3 统计分析
    2 结果
    3 讨论
    4 小结
第三部分 槲皮素减轻大鼠椎间盘退变的实验研究
    1 内容与方法
        1.1 实验材料
        1.2 实验方法
        1.3 统计分析
    2 结果
    3 讨论
    4 小结
结论
致谢
参考文献
综述 细胞衰老及衰老相关分泌表型在椎间盘退变中的研究进展
    参考文献
攻读博士学位期间取得的学术成果
个人简历
新疆医科大学博士研究生学位论文 导师评阅表

(6)新型温敏脱细胞髓核基质凝胶的制备及治疗椎间盘退变的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
前言
    参考文献
第一部分:温控可注射脱细胞髓核基质凝胶的构建和验证
    一、研究背景
    二、材料和方法
    三、结果
    四、讨论
    五、结论
    参考文献
第二部分:京尼平交联脱细胞髓核基质凝胶的构建和性能鉴定
    一、研究背景
    二、材料和方法
    三、结果
    四、讨论
    五、结论
    参考文献
第三部分:载脂肪间充质干细胞凝胶治疗大鼠椎间盘退变模型的体内效果评价
    一、研究背景
    二、材料和方法
    三、结果
    四、讨论
    五、结论
    参考文献
综述 椎间盘退变修复新策略
    参考文献
博士在读期间发表论文和参加科研工作情况
致谢

(7)sIL-13Rα2-Fc调节胶原mRNA表达水平抑制椎间盘退变机制的研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
中英文缩略词对照表
前言
实验仪器和设备
第一章 实验材料与实验方法
    1.1 建立大鼠尾椎椎间盘退变模型
        1.1.1 实验动物分组
        1.1.2 实验动物的麻醉过程
        1.1.3 实验动物模型的处理方式
        1.1.4 sIL-13Rα2-Fc融合蛋白药物干预
        1.1.5 椎间盘组织的提取
    1.2 实验结果的检测方法
        1.2.1 大鼠椎间盘组织Masson染色
        1.2.2 大鼠椎间盘组织天狼猩红染色
        1.2.3 RT-PCR测定椎间盘组织中I型、II型胶原mRNA水平
        1.2.4 Ⅰ型胶原蛋白、Ⅱ型胶原蛋白的提取及免疫蛋白印迹
        1.2.5 统计学分析
第二章 实验结果
    2.1 椎间盘组织形态学Masson染色
    2.2 椎间盘组织形态学天狼猩红染色
    2.3 椎间盘组织中I型胶原和II型胶原的mRNA表达水平
    2.4 sIL-13Rα2-Fc对椎间盘细胞I型、II型胶原蛋白的影响
第三章 讨论
第四章 结论
参考文献
附图
附件
综述部分
    参考文献
在学期间的科研成果
致谢

(8)柚苷激活PI3K/Akt信号通路抑制NPMSC凋亡延缓椎间盘退变(论文提纲范文)

英文缩略词表
中文摘要
英文摘要
(一)前言
(二)材料与方法
    1.材料
    2.实验方法
(三)结果
    1.hNPMSC细胞形态观察及鉴定
    2.不同浓度柚苷对hNPMSC细胞活力的影响
    3.柚苷对hNPMSC凋亡的影响
    4.柚苷对相关蛋白表达的影响
    5.柚苷对相关基因mRNA表达的影响
(四)讨论
    1.柚苷对h NPMSC凋亡的影响
    2.柚苷抑制h NPMSC凋亡的机制
    3.柚苷对h NPMSC向髓核细胞分化的影响
(五)结论
(六)参考文献
综述 干细胞在椎间盘退变生物学治疗中的研究进展
    前言
    1.椎间盘的结构及退变特征
    2.干细胞及其特点
    3.问题及展望
    参考文献
攻读学位期间发表论文情况
致谢

(9)骨髓间充质干细胞中CXCR4变化对髓核细胞自噬的作用研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
前言
材料与方法
结果
讨论
结论
参考文献
文献综述
    参考文献
缩略语表
攻读学位期间发表文章情况
个人简历
致谢

(10)尿石素A缓解椎间盘退变的体内外实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
前言
    参考文献
第一部分 尿石素A对髓核细胞的作用及其作用机制
    引言
    材料与方法
    结果
    讨论
    参考文献
第二部分 尿石素A抑制椎间盘退变的体内实验研究
    引言
    材料与方法
    结果
    讨论
    参考文献
综述
    参考文献
附录1 :英文缩写词表
附录2 :攻读博士学位期间发表论文与会议报告
致谢

四、髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展(论文参考文献)

  • [1]牙髓干细胞对椎间盘退变与类风湿关节炎的免疫调控作用及治疗机制研究[D]. 董曦文. 军事科学院, 2021(02)
  • [2]SIRT1、MCP-1通过MCP-1/CCR2轴抑制椎间盘髓核干细胞软骨分化[D]. 欧宣成. 南方医科大学, 2021(02)
  • [3]干细胞治疗椎间盘退变研究现状和趋势的文献计量学分析[J]. 李秋江,房晓敏,王胤斌,胡学华,蔡利军. 中国组织工程研究, 2021(31)
  • [4]加味三痹汤治疗腰椎间盘突出症及其有效成分川续断皂苷Ⅵ抑制椎间盘退变机理研究[D]. 牛永涛. 南京中医药大学, 2021(01)
  • [5]基于氧化应激探讨槲皮素防治椎间盘退变的实验研究[D]. 张树文. 新疆医科大学, 2021(01)
  • [6]新型温敏脱细胞髓核基质凝胶的制备及治疗椎间盘退变的研究[D]. 俞磊. 中国人民解放军海军军医大学, 2020(02)
  • [7]sIL-13Rα2-Fc调节胶原mRNA表达水平抑制椎间盘退变机制的研究[D]. 孙俊豪. 兰州大学, 2020(01)
  • [8]柚苷激活PI3K/Akt信号通路抑制NPMSC凋亡延缓椎间盘退变[D]. 南利平. 大连医科大学, 2020(03)
  • [9]骨髓间充质干细胞中CXCR4变化对髓核细胞自噬的作用研究[D]. 李智. 内蒙古医科大学, 2019(03)
  • [10]尿石素A缓解椎间盘退变的体内外实验研究[D]. 刘慧勇. 华中科技大学, 2019(03)

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髓核移植治疗椎间盘退变的研究进展
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