AKT-mTOR信号通路在大鼠椎间盘软骨终板细胞自然退变中的意义

目的探讨AKT-雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路在大鼠椎间盘软骨终板细胞自然退变中的表达情况。方法取清洁级SD大鼠12只,分离并培养椎间盘软骨终板细胞,建立体外自然传代退变模型。随机分为空白对照组(自然传代第2代细胞),自然退变组(自然传代第5代细胞)、AKT-mTOR信号通路抑制组(含LY294002抑制剂培养基传代至第5代),AKT-mTOR信号通路激动组(含IGF-1激动剂培养基传代至第5代)。倒置显微镜下观察各组细胞形态;甲苯胺蓝染色检测细胞蛋白聚糖变化;RT-PCR检测细胞中Ⅱ型胶原、蛋白多糖、SOX9以及AKT-mTOR信号通路中关键基因mTOR的表达情况;Western印迹检测AKT、p-AKT蛋白表达情况。结果随着传代次数增加,大鼠软骨终板细胞的表现逐渐减少。自然退变组Ⅱ型胶原、蛋白多糖、SOX9、mTOR的表达水平均明显低于空白对照组(P<0.05),AKT-mTOR信号通路抑制组表达水平明显低于自然退变组(P<0.05);AKT-mTOR信号通路激动组表达水平明显高于自然退变组(P<0.05)。四组的AKT蛋白表达水平无统计学差异(P>0.05);抑制组p-AKT蛋白表达水平低于另外3组,而激动组p-AKT蛋白表达水平明显高于抑制组和自然退变组(P<0.05)。结论 AKT-mTOR信号通路在大鼠椎间盘软骨终板细胞自然退变中具有重要作用,添加AKT-mTOR信号通路抑制剂、激动剂能够加速、抑制细胞体外退变的发生。