探讨不同强度牵张应力刺激对体外培养的人退变髓核细胞增殖凋亡和细胞外基质表达的影响。
分选并体外培养人退变的髓核细胞，使用四点弯曲细胞力学装置对细胞施加不同强度的牵张应力，根据施加牵张应力强度的不同分为对照组(未给予应力刺激)、低强度组(1000 μ)、中强度组(2000 μ)和高强度组(4000 μ)四组。采用流式细胞仪测定退变髓核细胞的增殖情况；采用实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)检测各组细胞的细胞增殖核抗原(PCNA)、细胞凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)与Bcl-2相关X蛋白(Bax)、以及Ⅱ型胶原(ColⅡ)和蛋白聚糖(Aggrecan)的基因表达情况并进行分析。
在不同强度的牵张应力作用下，退变髓核细胞的增殖凋亡和细胞外基质分泌呈现不同的变化。随着施加力学强度的增加，髓核细胞的增殖指数和PCNA基因表达水平先升高而后又逐渐降低，差异有统计学意义(P<0.05)。髓核细胞凋亡相关基因Bcl-2/Bax mRNA值在1000 μ强度牵张应力作用下为对照组的1.53倍，而在2000 μ和4000 μ强度下分别为0.71和0.43，同样呈现出随应力刺激增加先升高又降低的趋势，差异均有统计学意义(P<0.05)。给予1000 μ强度应力刺激后，Col Ⅱ和Aggrecan均有不同程度的表达增加，分别增加了2.1倍和2.3倍，与对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。随着牵张应力强度的增加，Col Ⅱ和Aggrecan基因表达逐渐降低，在4000 μ强度牵张应力刺激时，二者基因表达最低，差异具有统计学意义(P<0.05)。
不同强度的牵张应力对人退变髓核细胞的增殖凋亡以及细胞外基质的表达作用不同。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
椎间盘退变性疾病是引起颈肩腰腿疼痛的主要原因，近年来有研究报道因椎间盘退变引起的颈肩腰腿痛患病率高达60%～80%，不仅给患者带来极大的痛苦，也消耗了大量医疗资源[1]。椎间盘由髓核、纤维环和上下软骨终板构成，主要成分是水、胶原和蛋白多糖等细胞外基质，其主要的生物力学功能是维持椎间隙高度和承受力学负荷。髓核是椎间盘的核心部位，由髓核细胞和基质组成，是承受椎间盘机械应力负荷的主要部位。很多研究[2,3,4]已经证实，由细胞凋亡或衰老引起的椎间盘髓核细胞数目和活性的下降，细胞外基质的合成下降、分解增加是椎间盘退变的主要原因。机械应力负荷可影响髓核细胞的凋亡和细胞外基质的合成分泌，而且这种影响有强度、频率和持续时间的依赖性[5,6,7]。但目前关于机械应力对退变椎间盘的髓核细胞增殖凋亡以及细胞外基质分泌的影响还了解甚少。本研究通过对已经退变的椎间盘髓核细胞给予不同强度的牵张应力刺激，观察牵张应力对细胞增殖和凋亡以及细胞外基质表达的影响，旨在明确应力对退变椎间盘髓核的影响作用，为早期椎间盘退变的治疗提供理论基础。
