目的:观察脉冲电磁场(PEMF)联合A 2A腺苷受体激动剂CGS-21680对大鼠椎间盘退变髓核细胞凋亡及炎性反应的影响。 方法:采用随机数字表法将48只SD大鼠分为假手术组、模型组、A 2A腺苷受体激动剂CGS-21680治疗组(简称激动剂组)和PEMF联合CGS-21680治疗组(简称观察组)。除假手术组外，其余各组均制成椎间盘退行性病变(IDD)大鼠模型。制模后激动剂组向L 5-6椎间盘注射100 μl CGS-21680(100 μg/kg)，观察组注射CGS-21680后再给予PEMF干预，磁场强度1.5 mT，磁场频率75 Hz，脉宽150 μs，暴磁30 min/次/d，连续干预14 d，假手术组及模型组同期注射等量生理盐水。于实验进行8周后采用HE染色观察椎间盘组织病理形态变化，采用免疫组化法检测Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)蛋白表达，采用ELISA及RT-PCR法检测炎性因子白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量及mRNA表达，采用Western blot及RT-PCR法检测A 2AR、NLRP3、Caspses-3蛋白含量及mRNA水平。 结果:模型组髓核及纤维环退变明显，观察组髓核细胞皱缩、坏死及纤维环断裂情况显著缓解。干预后观察组椎间盘髓核Col Ⅱ阳性表达、A 2AR蛋白含量及mRNA相对表达量均较模型组、激动剂组明显增加( P<0.05)；而促炎因子IL-6、TNF-α水平及mRNA表达量均较模型组、激动剂组显著降低( P<0.05)；另外观察组大鼠椎间盘组织NLRP3、Caspase-3蛋白含量及mRNA相对表达量亦较模型组、激动剂组明显降低( P<0.05)。 结论:PEMF联合A 2A腺苷受体激动剂CGS-21680能协同上调IDD模型大鼠A 2AR活性，下调促炎因子IL-6、TNF-α及NLRP3、Caspase-3表达，抑制髓核细胞凋亡，减轻炎性反应，有助于椎间盘退变病情缓解。

目的:观察脉冲电磁场(PEMF)对椎间盘退行性病变(IDD)大鼠髓核组织及离体髓核细胞神经肽Y(NPY)的调控作用，并探讨其对髓核细胞凋亡及基质降解的影响。方法:采用随机数字表法将18只SD大鼠分为对照组、IDD模型组(简称模型组)和PEMF组。将模型组及PEMF组大鼠制成IDD动物模型，PEMF组于造模后给予PEMF干预，每天曝磁1次，连续干预14 d。同期体外培养大鼠原代髓核细胞并分为对照组、TNF-α模型组(简称模型组)和TNF-α＋PEMF组(简称PEMF组)，分别向模型组、PEMF组细胞培养板内注入25 μL TNF-α(终浓度为50 ng/ml)，PEMF组随后给予曝磁处理，每天曝磁1次，连续干预6 d，对照组则同期向细胞培养板内注入25 μL磷酸盐缓冲液(PBS)。于造模8周后采用番红固绿染色评估各组大鼠椎间盘组织病理形态学改变；同时检测各组大鼠椎间盘及离体髓核细胞NPY、神经肽Y2受体(NPY2R)、B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤/白血病-2因子(Bcl-2)、Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、基质金属蛋白酶-3(MMP3)的表达水平。结果:模型组椎间盘纤维组织出现断裂、褶皱，且多糖、蛋白质等成分明显减少，骨纤维增多。PEMF组椎间盘纤维组织断裂较少，软骨组织增多，纤维环与髓核边界较清晰。模型组大鼠椎间盘纤维环及髓核组织中均有NPY表达，且NPY、NPY2R表达量均较对照组明显增加( P<0.05)，PEMF组NPY、NPY2R表达量较模型组进一步升高( P<0.05)。与对照组比较，模型组Bax含量显著增加( P<0.05)，Bcl-2表达明显减少( P<0.05)，而PEMF组Bax含量较模型组明显降低( P<0.05)。模型组Col-Ⅱ水平显著低于对照组( P<0.05)，MMP3蛋白表达则明显增强( P<0.05)；PEMF组Col-Ⅱ mRNA表达较模型组显著升高( P<0.05)，MMP3蛋白表达明显降低( P<0.05)。各组离体髓核细胞上述指标检测结果与在体实验观察结果基本一致。 结论:PEMF干预可能通过上调NPY表达，阻滞Bax/Bcl-2信号通路抑制髓核细胞凋亡，并通过增加Col-Ⅱ含量，减少MMP3表达以逆转ECM代谢失衡，有助于延缓IDD退变进程。

目的:探讨感觉神经元外泌体（sensory neuron-derived exosomes，nExo）介导椎间盘退变的作用及分子机制。方法:构建大鼠椎间盘退变（intervertebral disc degeneration，IDD）模型，将nExo注入椎间盘，4周后应用组织学染色评估椎间盘退变程度及免疫荧光染色评估组织中髓核干细胞的衰老表型。应用nExo或外源性硫氧还蛋白1（thioredoxin 1，TXN）处理髓核干细胞24 h，利用免疫印迹、流式细胞周期分析、衰老相关β-半乳糖苷酶染色评估细胞的衰老表型。转录组学分析筛选并验证介导nExo调控细胞衰老的关键分子。向大鼠椎间盘退变模型中注入nExo和TXN，4周后评估椎间盘退变程度。结果:nExo提高了大鼠椎间盘组织退变等级，IDD组髓核组织中TEK +p16 +及TEK +p21 +双阳细胞比例分别为36.32%±4.04%和33.69%±4.56%，IDD+nExo组提升至56.41%±5.26%和50.14%±8.49%（ t=7.420， P<0.001； t=4.184， P<0.002）；nExo促进髓核干细胞的p16及p21蛋白表达，并提高了衰老相关β-半乳糖苷酶染色阳性细胞率，自7.32%±1.73%提高至58.22%±11.38%（ t=7.658， P=0.002）；nExo下调了G2/M期细胞百分比，从18.10%±1.32%下调至1.60%±0.67%（ t=19.290， P<0.001）。转录组学分析显示空白对照组和nExo组差异基因与细胞衰老密切相关，与数据库中的衰老基因集交集筛选出关键基因，即TXN。nExo下调髓核干细胞中的TXN，而补充外源性TXN下调了衰老相关蛋白的表达，降低衰老相关β-半乳糖苷酶染色阳性细胞率从58.84%±3.99%降低至21.68%±8.16%（ t=7.048， P=0.021）；将G2/M期细胞百分比从1.21%±0.34%上调至15.26%±2.60%（ t=9.259， P=0.001）。TXN降低了椎间盘组织退变等级，nExo组退变组织学评分为（14.33±0.82）分，nExo+TXN组为（ 8.17±1.17）分，差异有统计学意义（ t=10.590， P<0.001）；增加细胞外基质的含量，nExo组为（10.94±4.35） μg/mg，nExo+TXN组提高至（50.55±12.16） μg/mg，差异有统计学意义（ t=7.512， P<0.001）；减少组织中TEK +p16 +及TEK +p21 +双阳细胞比例，nExo组分别为54.92%±4.21%和60.31%±9.02%，nExo+TXN组下降至27.93%±3.26%和33.75%±8.07%，差异有统计学意义（ t=12.430， P<0.001； t=5.375， P<0.001）。 结论:nExo通过下调髓核干细胞中的TXN，促进细胞衰老和椎间盘退变。

目的:探索腺苷受体2A(A 2AR)调控神经肽Y(NPY)的机制及其在椎间盘退行性病变中对髓核细胞凋亡和细胞外基质的影响。 方法:采用随机数字表分组法将30只雄性SD大鼠分为5组，每组6只。S组为对照组，即穿刺大鼠L5～6椎间盘后注射生理盐水；M组为模型组，即通过椎间盘穿刺联合椎间盘内注射肿瘤坏死因子α构建大鼠椎间盘退变模型；A 2AR-小干扰RNA(siRNA)组、NC-siRNA组和CGS-21680组则为构建椎间盘退变模型基础上分别向椎间盘内注射A 2AR的siRNA、阴性对照(NC) siRNA和A 2AR激动剂CGS-21680。采用蛋白质印迹法和实时荧光定量聚合酶链反应检测A 2AR、NPY、B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(bax)、Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、蛋白激酶A(PKA)和环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)等蛋白在椎间盘中的表达。组间比较采用单因素方差分析。 结果:在M组中，A 2AR(1.72±0.50比0.95±0.18， F＝11.49， P>0.05)、NPY(0.40±0.03比0.20±0.04， F＝22.08， P<0.05)和bax(0.62±0.52比0.40±0.04， F＝30.97， P<0.01)蛋白表达水平高于S组，而Col-Ⅱ(0.39±0.03比0.75±0.08， F＝16.24， P<0.01)低于S组；在CGS-21680组中，A 2AR(2.70±0.45比1.72±0.50， F＝11.49， P<0.05)，NPY(0.55±0.05比0.40±0.03， F＝22.08， P<0.05)和Col-Ⅱ(0.53±0.11比0.39±0.03， F＝16.24， P>0.05)表达高于M组，而bax表达低于M组(0.48±0.08比0.62±0.52， F＝30.97， P>0.05)；在A 2AR-siRNA组中，各分子表达变化与CGS-21680组相比与M组相反：A 2AR(0.95±0.29比1.72±0.50， F＝11.49， P>0.05)，NPY表达(0.20±0.06比0.40±0.03， F＝22.08， P<0.01)，bax(0.72±0.09比0.85±0.04， F＝28.01， P>0.05)和Col-Ⅱ(0.42±0.14比0.59±0.19， F＝21.62， P>0.05)。 结论:A 2AR可能通过PKA/CREB信号通路上调NPY及其受体起到减少髓核细胞凋亡和保护细胞外基质的作用。

目的:观察脉冲电磁场(PEMF)对椎间盘退行性病变(IDD)大鼠A2A腺苷受体(A2AR)及p38 MAPK信号通路的影响。方法:采用随机数字表法将40只SD大鼠分为对照组、IDD模型组(简称模型组)、PEMF组和PEMF联合CGS-21680治疗组(简称观察组)。将模型组、PEMF组及观察组大鼠制成IDD动物模型，PEMF组于制模后给予PEMF干预，观察组则给予PEMF干预并注射A2AR激动剂CGS-21680。于造模8周后采用番红O-快绿染色评估各组大鼠椎间盘病理改变，同时检测各组大鼠椎间盘A2AR、环磷酸腺苷(cAMP)、蛋白激酶A(PKA)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)、Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、基质金属蛋白酶-3(MMP3)表达水平。结果:模型组大鼠髓核组织皱缩，纤维成分及软骨细胞增多，观察组大鼠髓核形态基本趋于正常，纤维环完整无破裂。模型组椎间盘组织A2AR蛋白表达及mRNA水平均高于对照组，观察组A2AR蛋白表达及mRNA水平均显著高于其他各组( P<0.05)。PEMF组和观察组椎间盘cAMP含量及PKA mRNA表达均较模型组增高，且观察组与模型组间差异具有统计学意义( P<0.05)。模型组大鼠椎间盘p38 MAPK、p-p38 MAPK含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值均显著高于对照组( P<0.05)，PEMF组和观察组p38 MAPK、p-p38 MAPK蛋白含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值均有不同程度降低，且观察组上述指标数值均显著低于模型组( P<0.05)，p-p38 MAPK蛋白含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值亦显著低于PEMF组( P<0.05)。模型组大鼠Caspase-3蛋白含量及mRNA表达均显著高于对照组，PEMF组及观察组上述指标含量均较模型组明显降低( P<0.05)。模型组大鼠MMP3含量较对照组显著升高，Col-Ⅱ含量则明显下降；PEMF组、观察组MMP3含量均较模型组降低，Col-Ⅱ表达均较模型组增高，并且观察组上述指标含量与模型组间差异均具有统计学意义( P<0.05)。 结论:炎性因子刺激能活化p38 MAPK信号通路并诱导细胞凋亡，这也是促进IDD大鼠病变的重要原因之一。PEMF联合A2AR激动剂干预能激活A2AR/cAMP/PKA信号通路，进而抑制p38 MAPK磷酸化，减少髓核细胞凋亡，缓解IDD损伤。

目的:观察脉冲电磁场(PEMF)对椎间盘退行性病变(IDD)大鼠髓核A2A腺苷受体(A2AR)的调控效应，并探讨其对A2AR介导的活性氧(ROS)/PI3K/Akt信号通路的影响。方法:采用随机数字表法将50只SD大鼠分为对照组、椎间盘退行性病变组(简称模型组)、A2AR激动剂CGS-21680治疗组(简称激动剂组)、PEMF组和PEMF联合CGS-21680治疗组(简称观察组)。除对照组外，其余各组大鼠均制成IDD动物模型。制模后激动剂组向L 5-6椎间盘组织注射100 μl CGS-21680，PEMF组给予PEMF干预，观察组注射CGS-21680后再给予PEMF干预，PEMF干预时间为14 d。培养大鼠原代髓核细胞，将其分为对照组、IL-1β模型组(简称IL-1β组)、激动剂组、PEMF组和观察组，各组细胞干预方法同上。于制模8周后采用HE染色评估各组大鼠椎间盘组织病理形态变化，采用TUNEL染色评估髓核细胞凋亡情况，采用免疫组化/免疫荧光法测定8-OHDG表达，采用ELISA试剂盒等检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及ROS含量，采用Western blot技术检测A2AR、PI3K、AKT及p-AKT蛋白水平。 结果:模型组大鼠髓核细胞明显皱缩、坏死，纤维环断裂；观察组纤维环完整，髓核结构基本趋于正常。激动剂组、PEMF组及观察组SOD水平及A2AR、PI3K、p-AKT、AKT蛋白含量均较模型组明显升高，MDA、ROS及8-OHDG表达均显著降低( P<0.05)；并且观察组ROS水平亦显著低于激动剂组及PEMF组( P<0.05)，p-AKT磷酸化水平则显著高于激动剂组及PEMF组( P<0.05)。细胞实验结果显示，激动剂组、PEMF组及观察组髓核细胞SOD水平、A2AR、PI3K、p-AKT、AKT蛋白含量均显著高于IL-1β组，MDA、ROS及8-OHDG水平均明显降低( P<0.05)；并且观察组ROS表达亦显著低于激动剂组和PEMF组( P<0.05)，A2AR蛋白含量及p-AKT磷酸化水平则明显高于激动剂组及PEMF组( P<0.05)。激动剂组、PEMF组及观察组髓核细胞Bax水平均较IL-1β组显著降低，Bcl-2表达则明显升高( P<0.05)，并且观察组细胞凋亡率亦显著低于激动剂组和PEMF组，Bcl-2表达则显著高于激动剂组及PEMF组( P<0.05)。 结论:PEMF可通过上调A2AR活性，减少ROS生成，从而发挥抗氧化应激作用；联合A2AR激动剂能进一步激活PI3K/Akt磷酸化，下调促凋亡蛋白Bax水平，上调抗凋亡蛋白Bcl-2表达，从而抑制髓核细胞凋亡，减缓IDD恶性进展。

目的 探讨X染色体失活特异转录本(XIST)对椎间盘退变(IDD)大鼠髓核细胞增殖及细胞外基质合成的影响及其机制.方法 体外分离培养SD大鼠椎间盘髓核细胞,随机分为对照组、模型组、XIST敲低组、空载质粒组、XIST敲低+miR-132-3p敲低组,除对照组外其余各组细胞以白细胞介素(IL)-1β诱导建立IDD细胞模型.分别处理各组椎间盘髓核细胞后,采用qRT-PCR检测大鼠椎间盘髓核细胞中XIST、miR-132-3p的表达;MTS法和EdU染色检测大鼠椎间盘髓核细胞增殖能力;ELISA测定椎间盘髓核细胞培养液中IL-6、IL-18水平;Western blotting检测大鼠椎间盘髓核细胞细胞外基质标志蛋白Ⅱ型胶原(Collagen Ⅱ)、蛋白聚糖(Aggrecan)的表达;双荧光素酶报告基因实验检测大鼠椎间盘髓核细胞中XIST对miR-132-3p的靶向调控.采用椎间盘内注射IL-1β诱导建立IDD大鼠模型,分为假手术组、模型组、XIST敲低组、空载质粒组、XIST敲低+miR-132-3p敲低组,每组12只.分别处理各组大鼠后,采用qRT-PCR检测大鼠椎间盘组织中XIST、miR-132-3p的表达;TUNEL染色检测大鼠椎间盘组织髓核细胞凋亡情况;番红O染色观察大鼠椎间盘软骨组织形态;ELISA测定大鼠血清炎性因子IL-6、IL-18水平;Western blotting检测大鼠椎间盘组织中Collagen Ⅱ、Aggrecan的表达.结果 与对照组(细胞)/假手术组(大鼠)相比,模型组大鼠椎间盘髓核细胞及椎间盘组织中XIST表达,椎间盘组织髓核细胞凋亡率,以及椎间盘髓核细胞培养液和血清中IL-6、IL-18水平升高(P＜0.05),髓核细胞活力、增殖率,以及髓核细胞和椎间盘组织中miR-132-3p、Collagen Ⅱ、Aggrecan蛋白表达降低(P＜0.05);与模型组相比,XIST敲低组大鼠椎间盘组织髓核细胞凋亡率,椎间盘髓核细胞培养液和血清中IL-6、IL-18水平,以及髓核细胞和椎间盘组织中XIST的表达降低(P＜0.05),髓核细胞活力、增殖率,以及髓核细胞和椎间盘组织中miR-132-3p、Collagen Ⅱ、Aggrecan蛋白表达升高(P＜0.05);下调miR-132-3p可减弱敲低XIST对IL-1β诱导的椎间盘损伤和软骨基质流失的改善作用.XIST可靶向下调大鼠髓核细胞中miR-132-3p的表达.结论 敲低XIST可能通过上调miR-132-3p而抑制炎症,从而抑制IDD髓核细胞凋亡,促进其增殖及细胞外基质合成.

目的 探讨微RNA(microRNA,miRNA或miR)-887-3p对大鼠椎间盘纤维环细胞增殖和凋亡的影响及其潜在的分子机制.方法 取8周龄SPF级雄性SD大鼠的纤维环组织,离心制备并鉴定纤维环细胞.实验随机分为4组:正常组(Normal group)是不做任何处理的原代纤维环细胞;对照组(Control group)用10 ng/mL白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)处理纤维环细胞24h,形成退变细胞模型;干扰组(miR-887-3p inhibitor)是在对照组的基础上用Lipo3000转染miR-887-3p抑制子;过表达组(miR-887-3p mimics)是在对照组的基础上用Lipo3000转染miR-887-3p模拟物.采用CCK-8法检测各组细胞活力;流式细胞术检测各组细胞凋亡率;实时荧光定量PCR法检测miR-887-3p和鼠双微体4(murine double minute 4,MDM4)mRNA的表达;蛋白质印迹法检测MDM4、Bcl-2和Caspase-3的蛋白表达水平.结果 免疫荧光染色法鉴定分离培养的细胞发现,大鼠椎间盘纤维环细胞中Collagen I的阳性率在90％以上,提示纤维环细胞纯度大于90％.实时荧光定量PCR结果显示,利用IL-1β 构建纤维环退变细胞模型后,miR-887-3p表达水平与正常组相比显著上升(P＜0.001);与对照组相比,转染miR-887-3p抑制子后,miR-887-3p表达水平显著下降(P＜0.001).CCK-8法检测结果表明,与正常组相比,对照组细胞活力显著下降(P＜0.001);与对照组相比,抑制miR-887-3p的表达后,细胞增殖能力显著增强;miR-887-3p过表达后,细胞增殖能力显著下降.流式细胞仪检测结果表明,与正常组相比,对照组的细胞凋亡率显著增加(P＜0.001);与对照组相比,miR-887-3p干扰组的细胞凋亡率显著降低(P＜0.001),miR-887-3p过表达组的细胞凋亡率显著增加(P＜0.001).蛋白质印迹法检测结果发现,与正常组相比,对照组中Bcl-2的表达水平显著降低(P＜0.001),Caspase-3的表达水平显著升高(P＜0.001);与对照组相比,miR-887-3p干扰组中Bcl-2和MDM4表达水平显著升高(P＜0.01),Caspase-3的表达水平显著降低(P＜0.01);而miR-887-3p过表达组中Bcl-2和MDM4表达水平显著降低(P＜0.05),Caspase-3的表达水平显著升高(P＜0.05).实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹结果显示,干扰miR-887-3p后,MDM4蛋白和mRNA的表达增加(P＜0.001);过表达miR-887-3p后,MDM4蛋白和mRNA的表达降低(P＜0.01,P＜0.001).结论 miR-887-3p可能通过调控MDM4的表达来影响大鼠椎间盘纤维环细胞的增殖和凋亡,进而影响椎间盘退变的发生和发展.

目的:探讨紫花前胡素(DE)抑制髓核细胞凋亡的作用及其机制.方法:体外培养大鼠原代髓核细胞,使用肿瘤坏死因子α(TNF-α)构建椎间盘退变(IDD)模型.采用CCK-8法检测不同浓度DE对IDD模型髓核细胞活力的影响,并确定DE的最佳实验浓度进行后续实验.采用TUNEL染色、流式细胞术和免疫印迹法检测DE对髓核细胞凋亡的影响.采用转录组测序技术(RNA-seq)检测并使用Limma包分析模型组与DE处理组基因表达差异,通过GSEA分析信号通路的变化并进行验证.结果:DE可提高IDD模型髓核细胞的活力,抑制髓核细胞凋亡(均P<0.05).RNA-seq结果提示DE可激活过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路,进一步研究证实DE通过上调PPARα表达而增加髓核细胞活力、减少髓核细胞凋亡(均P<0.05).结论:DE通过激活PPAR信号通路抑制IDD模型髓核细胞凋亡.

《2023年中国退行性脊柱健康报告》提到35岁以下患者的腰椎手术比例近年来显著增加,颈、腰椎病有年轻化的趋势.腰椎间盘突出症成为最困扰大众的疾病之一,研究椎间盘退变的发病机制和治疗方法有着重要的临床意义.目前人类椎间盘相关疾病多采用影像学诊断,由于脊柱的组织样本不易得到,实验动物以成本低、周期短、易获取的优点,成为替代性研究对象.人与其他动物的椎间盘有着结构和生理上的差异,比较人与其他动物的椎间盘结构和病理生理特点是研究的基础和关键.本文综述了不同动物椎间盘解剖与组织学结构相关研究文献并进行比较分析,分别从椎间盘的高度、椎间盘的几何形状、腰椎间盘软骨终板特征、椎间盘内细胞外基质组分4个角度比较了不同动物的椎间盘特点.分析结果表明:人类、袋鼠、绵羊、猪、大鼠在第六颈椎至第七颈椎处的椎间盘相对高度数值最接近;与人类腰部椎间盘几何形状最为相似的是小鼠腰椎间盘;与其他动物相比,人类的软骨终板最厚,细胞密度最小;猪纤维环内部的胶原蛋白与人类的差异最大,但猪、绵羊、兔、大鼠的髓核含水量与人类相比无差异性.在此基础上,本文还阐述了人与其他动物之间椎间盘退变的共性和差异表现,也对不同实验动物椎间盘退变的造模方法进行了总结,旨在为椎间盘退变研究选择合适的实验动物模型提供基础数据.