自噬通過激活Nrf-2/Keap1信號(hào)通路減輕炎癥所致軟骨終板退變的機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 03:05
背景:軟骨終板(Cartilage endplate,CEP)退變后導(dǎo)致的椎間盤中代謝物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)障礙,是椎間盤退變的重要始動(dòng)因素之一。軟骨終板的早期退變(ModicⅠ型)涉及軟骨終板和軟骨下骨的微骨折以及鄰近的骨髓水腫。在炎癥和生理因素的刺激下,軟骨終板退變進(jìn)一步加重并最終發(fā)展為ModicⅢ型,即軟骨終板和軟骨下骨的鈣化。鈣化的軟骨終板阻礙了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物在椎間盤內(nèi)外的運(yùn)輸,最終導(dǎo)致或加重椎間盤的退變。軟骨終板退變可導(dǎo)致軟骨終板干細(xì)胞(Cartilage endplate stem cells,CESCs)的老化,細(xì)胞表型和分化功能喪失,細(xì)胞外基質(zhì)降解,最終引起椎間盤的退變。然而,炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)的軟骨終板退變的機(jī)制仍不清楚。自噬功能不足被認(rèn)為在椎間盤退變的發(fā)展中起著重要作用。腫瘤壞死因子α(Tumor Necrosis factor alpha,TNF-α)和白細(xì)胞介素-1β(IL1-β)等炎癥因子在發(fā)生Modic改變時(shí),在軟骨終板中高度表達(dá)。核因子-紅細(xì)胞-2相關(guān)因子2(Nrf2)/Kelch樣ECH相關(guān)蛋白1(Keap1)通路可通過控制抗氧化蛋白的表達(dá)在細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激的抗...
【文章來(lái)源】:中國(guó)人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
-C終板下骨折使終板退變,炎癥因子增多進(jìn)一步,為了觀測(cè)軟骨終板衰老和凋亡相關(guān)的指標(biāo),我們使用凋亡相關(guān)標(biāo)志蛋白CleavedCaspase3和衰老相關(guān)標(biāo)志蛋白P53進(jìn)行免疫組化染色
陸軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文自噬相關(guān)蛋白 LC3 的染色則比較明顯,其主要表達(dá)于血供缺乏并處于低氧環(huán)境的終板、髓核和纖維環(huán),而低表達(dá)于骨組織(圖 1F)。這提示自噬可能是維持這些、氧氣缺乏組織中細(xì)胞生存、細(xì)胞特性維持的關(guān)鍵因素。
陸軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文染色,軟骨終板中多糖陰離子基團(tuán)與番紅 O 結(jié)合,被染成紅色,而骨組織含有大原纖維被固綠染成綠色。我們發(fā)現(xiàn),在手術(shù)組,軟骨終板番紅 O 染色變淺,周圍性組織及纖維結(jié)締組織增生。而使用氯喹抑制自噬后,我們則發(fā)現(xiàn),骨折區(qū)域終染成綠色,這提終板軟骨已經(jīng)被骨組織所替代。而使用雷帕霉素誘導(dǎo)自噬后,軟板退變明顯減輕;雖然不可避免有部分終板軟骨退變,但大部分終板仍然保持很軟骨特性。這提示自噬功能正常與否,可以影響軟骨終板下骨折后,終板軟骨的程度(圖 2A、B)。其次,我們同樣也發(fā)現(xiàn),椎間盤髓核也有類似退變的現(xiàn)象。手術(shù)組及手術(shù)+氯髓核含水量下降,髓核內(nèi)有類似纖維結(jié)締組織增生,而手術(shù)+雷帕霉素組與對(duì)照為類似,髓核含水量高。這提示終板在慢性炎癥刺激下發(fā)生退變,物質(zhì)交換受阻癥因子的刺激下,可以引起椎間盤的退變(圖 2C)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Stem cells sources for intervertebral disc regeneration[J]. Gianluca Vadalà,Fabrizio Russo,Luca Ambrosio,Mattia Loppini,Vincenzo Denaro. World Journal of Stem Cells. 2016(05)
[2]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[3]應(yīng)力調(diào)節(jié)人椎間盤軟骨終板干細(xì)胞成骨分化的研究[J]. 袁超,王建,朱曉龍,鄭勇,黃博,李長(zhǎng)青,周躍. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2015(03)
[4]白細(xì)胞介素1β對(duì)大鼠髓核間質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的影響[J]. 張寧,關(guān)曉明,馬迅,張麗,張輝,宋亮. 中國(guó)組織工程研究. 2014(28)
[5]大鼠椎間盤髓核來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞的體外分離及培養(yǎng)鑒定[J]. 芮云峰,王善正,謝鑫薈,孫明輝,林禹丞,李剛,王宸. 中國(guó)組織工程研究. 2013(49)
本文編號(hào):3481035
【文章來(lái)源】:中國(guó)人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
-C終板下骨折使終板退變,炎癥因子增多進(jìn)一步,為了觀測(cè)軟骨終板衰老和凋亡相關(guān)的指標(biāo),我們使用凋亡相關(guān)標(biāo)志蛋白CleavedCaspase3和衰老相關(guān)標(biāo)志蛋白P53進(jìn)行免疫組化染色
陸軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文自噬相關(guān)蛋白 LC3 的染色則比較明顯,其主要表達(dá)于血供缺乏并處于低氧環(huán)境的終板、髓核和纖維環(huán),而低表達(dá)于骨組織(圖 1F)。這提示自噬可能是維持這些、氧氣缺乏組織中細(xì)胞生存、細(xì)胞特性維持的關(guān)鍵因素。
陸軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文染色,軟骨終板中多糖陰離子基團(tuán)與番紅 O 結(jié)合,被染成紅色,而骨組織含有大原纖維被固綠染成綠色。我們發(fā)現(xiàn),在手術(shù)組,軟骨終板番紅 O 染色變淺,周圍性組織及纖維結(jié)締組織增生。而使用氯喹抑制自噬后,我們則發(fā)現(xiàn),骨折區(qū)域終染成綠色,這提終板軟骨已經(jīng)被骨組織所替代。而使用雷帕霉素誘導(dǎo)自噬后,軟板退變明顯減輕;雖然不可避免有部分終板軟骨退變,但大部分終板仍然保持很軟骨特性。這提示自噬功能正常與否,可以影響軟骨終板下骨折后,終板軟骨的程度(圖 2A、B)。其次,我們同樣也發(fā)現(xiàn),椎間盤髓核也有類似退變的現(xiàn)象。手術(shù)組及手術(shù)+氯髓核含水量下降,髓核內(nèi)有類似纖維結(jié)締組織增生,而手術(shù)+雷帕霉素組與對(duì)照為類似,髓核含水量高。這提示終板在慢性炎癥刺激下發(fā)生退變,物質(zhì)交換受阻癥因子的刺激下,可以引起椎間盤的退變(圖 2C)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Stem cells sources for intervertebral disc regeneration[J]. Gianluca Vadalà,Fabrizio Russo,Luca Ambrosio,Mattia Loppini,Vincenzo Denaro. World Journal of Stem Cells. 2016(05)
[2]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[3]應(yīng)力調(diào)節(jié)人椎間盤軟骨終板干細(xì)胞成骨分化的研究[J]. 袁超,王建,朱曉龍,鄭勇,黃博,李長(zhǎng)青,周躍. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2015(03)
[4]白細(xì)胞介素1β對(duì)大鼠髓核間質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的影響[J]. 張寧,關(guān)曉明,馬迅,張麗,張輝,宋亮. 中國(guó)組織工程研究. 2014(28)
[5]大鼠椎間盤髓核來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞的體外分離及培養(yǎng)鑒定[J]. 芮云峰,王善正,謝鑫薈,孫明輝,林禹丞,李剛,王宸. 中國(guó)組織工程研究. 2013(49)
本文編號(hào):3481035
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