退变性脊柱侧凸主弯区的退变程度分析

背景:退变性脊柱侧凸的发病机制不清,主弯区非对称退变可能与侧凸发生、发展紧密相关,充分认识主弯区的退变有助于为临床治疗策略提供更多参考。目的:探讨退变性脊柱侧凸主弯区退变程度与脊柱骨盆参数之间的关系,了解其发病机制。方法:收集西南医科大学附属医院脊柱外科2018年7月至2023年11月就诊的退变性脊柱侧凸患者的病历及影像学资料。比较顶椎上、下关节突关节凹侧、凸侧关节炎的差异;分析脊柱侧凸严重程度、脊柱骨盆参数、关节突关节炎等参数之间的相关性;探究脊柱侧凸严重程度、脊柱骨盆参数、关节突关节炎等参数之间的影响作用。结果与结论:①在顶椎关节突关节中,凹侧比凸侧关节突关节炎严重,差异有显著性意义(P<0.001);在顶椎同侧(凹侧或凸侧)上关节突关节炎比下关节突关节炎严重,差异有显著性意义(P<0.001);②骨盆入射角随着腰椎前凸角减小而减小(rs=0.509,P<0.001);顶椎侧方骨赘差值随着腰椎前凸角减小而增加(rs=-0.285,P=0.033);关节突关节不对称角随着骨盆入射角减小而增加(rs=-0.379,P=0.004);③L5倾斜角、椎间盘角度是主弯Cobb角增大的危险因素(B=1.012,P<0.001;B=0.620,P=0.016);骨盆入射角是主弯Cobb角增大的保护因素(B=-0.264,P=0.003);④提示退变性脊柱侧凸顶椎区域凹侧退变程度重于凸侧;顶椎关节突关节不对称角及关节突关节炎严重程度与脊柱侧凸严重程度无明显相关性;腰椎前凸角和骨盆入射角在维持脊柱正常序列中发挥关键作用,且骨盆入射角是主弯Cobb角增大的保护因素;L5倾斜角和椎间盘角度是主弯Cobb角增大的危险因素。

椎间盘退变中的力学信号转导蛋白

背景:近年来的研究表明椎间盘退变与异常压力负荷密切相关,而力学信号转导蛋白在其中发挥了关键作用。目的:探讨力学信号转导蛋白在异常机械力刺激诱导椎间盘退变的力化学信号换能过程中发挥的作用及机制,总结目前靶向力学信号延缓椎间盘退变的治疗策略。方法:以“椎间盘,髓核,纤维环,软骨终板,细胞,力,信号转导,蛋白,生物力学”为中文检索词,以“intervertebral disc,nucleus pulposus,annulus fibrosus,cartilaginous endplate,cell,mechanical stimulation,signal transduction,protein,biomechanics”为英文检索词,检索PubMed、CNKI数据库中的相关文献,最终纳入88篇文献进行综述。结果与结论:椎间盘细胞能通过多种力学信号转导蛋白感知外界机械刺激并将其转化为细胞内生物学反应,这些转导蛋白主要包括细胞外基质中的胶原蛋白、细胞膜表面受体(如整合素及离子通道)、细胞骨架结构蛋白等。力学信号转导蛋白调控力化学信号换能的过程主要包括多个通路的激活,如PI3K/AKT信号通路、核因子κB信号通路、Ca^(2+)/Calpain2/Caspase3通路等。力学信号转导蛋白在椎间盘细胞机械信号换能中发挥了关键作用,这些蛋白表达异常或由此导致的细胞外基质环境改变会破坏椎间盘细胞的力学平衡,引发椎间盘退变。深入研究椎间盘细胞力学信号转导蛋白的表达及调控机制,寻找关键的病理环节和治疗靶点,对开发椎间盘退变治疗策略具有重要意义,目前靶向力学信号延缓椎间盘退变的策略主要包括对转导蛋白的调控、对细胞外基质的改良等,然而这方面研究还处于初级阶段,随着研究的不断深入,力学信号转导蛋白调控椎间盘退变有望实现新的突破。

超声引导下针刀松解黄韧带对兔退变腰椎间盘整合素α5、β1表达的影响

背景:针刀松解黄韧带可有效改善腰椎退行性患者的症状,超声引导可增加针刀松解的精准性,但针刀松解黄韧带后对退变椎间盘的具体影响及可能的机制尚待明确。目的:探讨超声引导下针刀松解黄韧带对兔腰椎间盘退变的作用。方法:取24只新西兰兔,采用随机数字表法分为对照组(n=6)与造模组(n=18)。造模组采用横断L5/6、L6/7节段棘上、棘间韧带并保持站立姿势对腰椎施加轴向载荷的方式建立兔腰椎间盘退变模型,造模成功后再随机分为模型组、超声针刀组、假针刀组,每组6只,超声针刀组在超声引导下使用针刀松解L7/S1右侧黄韧带,假针刀组针刀入路同超声针刀组,但不松解黄韧带,1次/周,共4次。针刀干预后30 d,利用MRI观察L7/S1椎间盘髓核信号强度变化,苏木精-伊红染色观察L7/S1椎间盘形态变化,免疫组化染色检测L7/S1椎间盘髓核内Ⅰ,Ⅱ型胶原表达,RT-PCR、Western Blot检测L7/S1椎间盘中整合素α5、β1、p38、核因子κB的表达。结果与结论:①MRI成像显示,模型组兔椎间盘髓核呈灰-黑色,髓核灰度值明显低于对照组(P<0.01);超声针刀组兔椎间盘髓核亮度较模型组升高,髓核灰度值高于模型组(P<0.01);②苏木精-伊红染色显示,模型组髓核形状不规则,髓核细胞数量减少,细胞外基质被压缩,纤维环破裂,终板结构与边界不清,软骨细胞排列紊乱;与模型组相比,超声针刀组髓核细胞数量增多,纤维环破裂情况有改善,软骨终板细胞排列较为规则;③免疫组化染色显示,与对照组比较,模型组髓核内Ⅰ型胶原阳性表达增加(P<0.01),Ⅱ型胶原阳性表达减少(P<0.01);与模型组比较,超声针刀组髓核内Ⅰ型胶原阳性表达减少(P<0.01),Ⅱ型胶原阳性表达增加(P<0.01);④RT-PCR、Western Blot检测显示,与对照组比较,模型组兔椎间盘中整合素α5、整合素β1、p38、核因子κB的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.01);与模型组比较,超声针刀组兔椎间盘中整合素α5、整合素β1、p38、核因子κB的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.01);⑤结果表明,超声引导下针刀松解黄韧带可改善兔腰椎间盘退变程度,该作用与通过调控整合素α5、β1表达、抑制p38和核因子κB表达有关。

X射线透视引导下不同方式建立兔椎间盘退变模型的结果对比

背景:国内外学者认为新西兰大白兔腰椎解剖形态与人类腰椎更为相似,是理想的模型动物。在X射线引导下采用不同方式建立兔椎间盘退变模型目前尚缺乏系统性比较。目的:基于X射线引导采用针刺法、终板注射法以及改良终板注射法建立兔腰椎间盘退变模型,比较3种方法造模的效果。方法:6月龄新西兰大白兔16只随机分为4组,分别为针刺组、终板注射组、改良终板注射组及空白对照组,针刺组对3个连续节段(L2/3、L3/4、L4/5)椎间盘进行针刺造模,终板注射组在3个连续节段终板单点注射50μL无水乙醇,改良终板注射组对3个连续节段椎间盘进行针刺并在相应节段终板4个方位点注射50μL无水乙醇,空白对照组不进行干预。术后2,4,8周进行X射线检查,测量椎间隙高度指数,然后取椎间盘组织进行解剖学观察、病理学检查。结果与结论:①解剖学观察显示,针刺组以纤维环破溃为主要表现,终板注射组主要以髓核退变为主要表现,改良终板注射组以全椎间盘结构紊乱为主要表现;②与空白对照组相比,针刺组术后2周椎间隙高度指数降低最明显,终板注射组术后2,4周椎间隙高度指数降低明显,改良终板注射组术后2,4,8周椎间隙高度指数均显著降低;③病理学检查显示,针刺组纤维环结构出现破损,内层纤维环向内凸入,终板注射组表现为终板裂隙、排列混乱及细胞核丢失,改良终板注射组表现为整体椎间盘结构紊乱,髓核失水皱缩,与破损的纤维环无明显边界。结果表明,针刺法、终板注射法及改良终板注射法均能建立兔椎间盘退变模型,改良终板注射法较单一方法可大幅加快并加重椎间盘退变,可有效缩短实验周期。

九十一种炎症蛋白与颈椎间盘退变的因果关系

背景:颈椎间盘退变是一种常见的退行性疾病,而炎症蛋白在颈椎间盘退变中起到重要作用,但其中的具体机制仍有待深入研究。目的:采用孟德尔随机化方法来评估91种炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的潜在因果关系。方法:获取91种炎症蛋白的全基因组关联分析统计数据(从GCST90274758到GCST90274848)和芬兰数据库中颈椎间盘退变的全基因组关联分析数据(finngen_R10_M13_CERVICDISCV)。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的因果关系。敏感性分析检验孟德尔随机化分析结果是否可靠,然后以同样方法进行反向孟德尔随机化分析。结果与结论:①正向分析结果表明,共有6种炎症蛋白与颈椎间盘退变有显著的因果关系,其中胶质细胞系源性神经营养因子水平(OR=1.095,95%CI:1.012-1.184,P=0.023)、白细胞介素4水平(OR=1.094,95%CI:1.002-1.194,P=0.045)和单核细胞趋化蛋白1水平(OR=1.062,95%CI:1.001-1.127,P=0.048)与颈椎间盘退变风险呈直接的正向因果关联;白细胞介素17 C水平(OR=0.906,95%CI:0.839-0.979,P=0.013)、白细胞介素18水平(OR=0.924,95%CI:0.866-0.986,P=0.017)和白细胞介素2水平(OR=0.894,95%CI:0.821-0.973,P=0.010)与颈椎间盘退变风险呈直接的负向因果关联。②反向分析结果表明,当颈椎间盘退变作为暴露数据时,与91种炎症蛋白均不具有显著因果关系。③敏感性分析结果显示:双向孟德尔随机化的Cochran’s Q检验、MR-Egger回归法和MR-PRESSO结果P值均大于0.05,表明炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的因果效应分析不存在显著的异质性和多效性。④上述结果证实,胶质细胞系源性神经营养因子水平、白细胞介素4水平、单核细胞趋化蛋白1水平、白细胞介素17C水平、白细胞介素18水平和白细胞介素2水平与颈椎间盘退变之间可能具有较为显著的潜在因果关系,这为研究颈椎间盘退变潜在的机制、探索颈椎间盘退变的早期防治以及相关的药物治疗提供了有价值的线索。

压应力激活SOST/Wnt/β-catenin 通路诱导软骨终板细胞退变

背景:在许多可以导致椎间盘退变的因素中(衰老、营养匮乏、机械因素等),力学负荷被认为是极其重要的因素,但其机制尚不清楚。目的:探讨硬骨素和Wnt/β-catenin信号通路在压应力诱导终板软骨退变中的作用。方法:提取4周龄雄性SD大鼠软骨终板细胞,体外利用力学加载仪器对终板软骨细胞施加压应力,于压缩细胞1,3,5,7 d,采用CCK-8法测定细胞活力;Western blot、RT-qPCR及细胞免疫荧光等检查终板软骨细胞内软骨标记物(聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原)、钙化相关因子(Runx2、骨钙素)、细胞外基质降解酶及信号通路基因(硬骨素、β-catenin)等表达。结果与结论:①压应力作用下,终板软骨细胞活力会随着压应力时间、强度增加而降低;②终板软骨细胞的软骨标记物(聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原)表达下降,而钙化相关因子(Runx2、骨钙素)表达上升;③压应力能促进终板软骨细胞的细胞外基质降解,基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶13表达量增加;④细胞内Wnt/β-catenin信号通路表达出现异常,其特异性抑制因子硬骨素伴随着β-catenin的异常积累而表达下降。结果说明:在压应力作用下,终板软骨细胞内硬骨素的表达下降,导致Wnt/β-catenin信号通路激活,促进软骨终板的钙化、退变与细胞外基质的降解,进而促进椎间盘退变。

紫丁香苷-壳聚糖水凝胶抑制椎间盘的退变

背景:有研究证实,椎间盘内注射紫丁香苷溶液可改善椎间盘的结构和功能,预防和减缓大鼠椎间盘退变过程,但是紫丁香苷的生物半衰期较短,难以在椎间盘内持续发挥作用,需要进一步提高其生物利用度。目的:观察紫丁香苷-壳聚糖水凝胶治疗大鼠椎间盘退变的作用,以及紫丁香苷治疗椎间盘退变的机制。方法:①细胞实验:将第2-5代大鼠髓核细胞分4组处理:正常对照组不进行任何处理,退变组加入白细胞介素1β(建立椎间盘退变细胞模型),药物组加入白细胞介素1β与紫丁香苷,抑制剂组加入白细胞介素1β、紫丁香溶液与磷脂酰肌醇3激酶抑制剂LY294002,处理24 h后,分别进行细胞凋亡、细胞外基质降解、氧化应激水平与凋亡相关蛋白及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路蛋白检测。②动物实验:制备紫丁香苷-壳聚糖水凝胶,检测其微观形貌与缓释性能。将30只SD大鼠随机分为模型对照组、模型干预组、水凝胶组、紫丁香苷溶液组、紫丁香苷水凝胶组,每组6只,均采用针刺法建立椎间盘退变模型,造模后即刻,模型干预组、水凝胶组、紫丁香苷溶液组、紫丁香苷水凝胶组大鼠椎间盘内分别注射PBS、壳聚糖水凝胶、紫丁香苷溶液与紫丁香苷-壳聚糖水凝胶,造模后8周取材进行组织学检测。结果与结论:①细胞实验:与正常对照组相比,退变组髓核细胞凋亡率、活性氧水平及BAX、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3、基质金属蛋白酶13蛋白表达均升高(P<0.05),p-PI3K、p-AKT、BCL-2、Ⅱ型胶原蛋白表达降低(P<0.05),超氧化物歧化酶活性降低(P<0.05);与退变组相比,药物组髓核细胞凋亡率、活性氧水平及BAX、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3、基质金属蛋白酶13蛋白表达均降低(P<0.05),p-PI3K、p-AKT、BCL-2、Ⅱ型胶原蛋白表达均升高(P<0.05),超氧化物歧化酶活性升高(P<0.05);LY294002可部分抑制紫丁香苷的作用。②动物实验:紫丁香-壳聚糖水凝胶呈现疏松多孔结构,并具有良好的缓释性能。苏木精-伊红与番红O-固绿染色显示,相较于模型对照组、模型干预组,壳聚糖水凝胶、紫丁香苷溶液与紫丁香苷-壳聚糖水凝胶均可不同程度地改善椎间盘退变情况,并且紫丁香苷-壳聚糖水凝胶的治疗作用要好于单独的水凝胶与药物溶液。③结果表明,紫丁香苷可通过激活PI3K/AKT信号通路调节氧化应激诱导的髓核细胞凋亡、细胞外基质降解,进而延缓椎间盘退变;相较于紫丁香苷单独注射给药,将紫丁香苷负载于壳聚糖水凝胶中可进一步延缓大鼠椎间盘退变的进程。

单细胞转录组测序在椎间盘退变中的靶向生物标志物

背景:椎间盘退变是下腰痛最常见的原因,然而其发病机制尚不完全清楚,因此探索预防和治疗椎间盘退变的新策略势在必行。单细胞转录组测序技术可以在单个细胞水平对mRNA进行高通量测序,揭示细胞的异质性和特定亚群,深入了解椎间盘退变发生发展的调控机制,提高对于潜在靶点的识别,促进早期诊断和治疗的探索。目的:了解单细胞转录组测序技术及其主要流程并综述近几年单细胞转录组测序技术在椎间盘退变中的研究进展,探讨其在发现靶向生物标志物方面的应用潜力。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网、万方数据库中2014年1月至2024年6月发表的相关文献,中文检索词为“单细胞转录组测序,测序技术,椎间盘退变,髓核,纤维环,软骨终板”,英文检索词为“single-cell RNA sequencing,sequencing technology,intervertebral disc degeneration,nucleus pulposus,annulus fibrosus,cartilage endplate”,排除重复性文献和非相关文献,共筛选出57篇文献进行综述分析。结果与结论:①单细胞转录组测序技术已成为研究单细胞水平基因表达的强有力工具,该技术在椎间盘退变中揭示了新的亚群及其功能,提高了对椎间盘退变病理过程的理解;识别了髓核中的几种新型细胞亚群,包括肥大软骨样髓核细胞、效应髓核细胞和稳态髓核细胞等,阐明了这些细胞亚群在椎间盘退变过程中所发挥的功能及分化路径,在椎间盘退变的不同阶段,这些细胞亚群的比例及主导群体有所不同;发现了新的纤维环细胞亚群Grem1+亚群和Lum+亚群,Grem1+是纤维环的常驻祖亚群,Sox9和Id1是其关键调控因子,与组织发育和细胞分化有关;Nr2f2和Creb5可能负责Lum+亚群的血管化功能,为椎间盘退变治疗和组织修复提供了潜在的细胞来源和调控靶点。②在软骨终板中发现的间充质软骨细胞可进一步细分为稳态、效应和调节性间充质软骨细胞,稳态软骨细胞主要参与骨化和胶原结合过程,调节软骨细胞主要参与刺激和控制反应,效应软骨细胞主要参与代谢过程。③退变椎间盘组织免疫细胞中的单核/巨噬细胞进一步富集为氧化应激、活化组织、稳态等单核/巨噬细胞,加深了对单核/巨噬细胞亚群在椎间盘退变进展过程中不同功能的理解,从而提供基于特定亚群的个性化治疗。总结了近年来单细胞转录组测序在椎间盘退变中的靶向生物标志物,为其诊断及治疗策略提供了新的见解。

糖尿病加剧椎间盘退变的作用途径

背景:糖尿病通过多种途径加剧椎间盘退变,良好的血糖控制有利于预防椎间盘退变。目的:回顾糖尿病与椎间盘退变的关系,为临床治疗糖尿病患者的椎间盘退变性疾病提供参考。方法:在中国知网、PubMed数据库进行文献检索,检索时限为1980-2023年,以“糖尿病,椎间盘退变,软骨终板变性,细胞凋亡,晚期糖基化产物,渗透压应激”为中文检索词,以“diabetes,intervertebral disc degeneration,cartilage endplate degeneration,apoptosis,advanced glycation end products,osmotic stress”为英文检索词,最终纳入73篇文献进行归纳分析。结果与结论:①糖尿病诱导的椎间盘退变与生理性退变的病理生理过程不同,糖尿病诱导椎间盘退变的主要机制包括:细胞内高血糖状态,微血管病变导致椎间盘血供受损,细胞衰老、凋亡及自噬,晚期糖基化产物堆积,渗透压应激,其他途径导致的细胞外基质成分破坏;②姜黄素、白藜芦醇、羽扇豆醇等药物具有治疗椎间盘退变的作用,但需进一步在临床治疗中证明其安全性及有效性。

Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平与椎间盘退变的因果关系

背景:观察性研究表明,椎间盘退变会影响久坐和体力活动水平,然而Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平与椎间盘退变之间的因果关系尚不明确。目的:通过孟德尔随机化方法探讨Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平与椎间盘退变的因果关系。方法:从大规模人群全基因组关联分析中选择5个与Oswestry功能障碍指数评分中行为学相关的特征:看电视的时间、用电脑的时间、轻度/中度/剧烈体力活动,分别提取这些行为学相关特征的工具变量。结合Finn Gen最新第9版数据库中提取椎间盘退变作为结局,进行孟德尔随机化分析。使用逆方差加权法、MR-Egger回归、简单中位数法、加权中位数法、加权中值法等回归模型OR值和95%CI评估Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平与椎间盘退变的因果关系。使用Cochran’s Q检验异质性、MR-Egger截距检验多效性、“留一法”检验单核苷酸多态性观察暴露因素和椎间盘退变因果关系的敏感性。结果与结论:孟德尔随机化逆方差加权法结果显示,看电视/用电脑的时间与椎间盘退变发病风险呈正向因果关联(OR=1.775,95%CI:1.418-2.221,P<0.001)/(OR=1.384,95%CI:1.041-1.839,P<0.001),轻度体力活动与椎间盘退变发病风险呈反向因果关联(OR=1.000,95%CI:0.999-1.000,P=0.020);MR-Egger截距分析轻度体力活动与椎间盘退变存在潜在的水平多效性(P=0.005),看电视的时间、用电脑的时间与椎间盘退变不存在水平多效性(P=0.521,P=0.851)。Cochran’s Q异质性分析看电视的时间、用电脑的时间与椎间盘退变存在异质性(P=3.33×10^(-11),P=0.001),轻度体力活动与椎间盘退变没有观察到显著的异质性(P=0.186)。以上结果表明:Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平与椎间盘退变存在双向因果关系,即不仅椎间盘退变会影响Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平,Oswestry功能障碍指数评分中久坐和体力活动水平也会影响椎间盘退变。补充了轻度体力活动对椎间盘退变积极影响的遗传证据,表明中度/剧烈体力活动与椎间盘退变没有显著的因果关系,并扩大了长时间看电视/用电脑的久坐行为是椎间盘退变危险因素的证据基础。

P300通过Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路抑制脊柱侧凸大鼠的椎间盘退变

目的探讨组蛋白乙酰化转移酶P300对脊柱侧凸大鼠的椎间盘髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs)退变的影响和潜在调控机制。方法培养椎间盘NPCs,将NPCs分为4组:无处理组(对照组)、10μg/L白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导NPCs退变组(IL-1β组)、10μg/L IL-1β联合15 mg/L P300处理组(IL-1β+P300组)和15 mg/L P300单独处理组(P300组)。CCK-8法检测细胞增殖活力。酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)的水平。流式细胞术检测细胞凋亡。蛋白质印迹法检测细胞中性别决定区Y框蛋白9(sex de-termining region Y-box 9,SOX9)、胶原蛋白Ⅱ(collagen typeⅡ,COL-Ⅱ)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)、金属蛋白酶ADAMTS(A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs)-5、核因子κB-α抑制蛋白(IκBα)、磷酸化的IκBα(p-IκBα)、磷酸化的NF-κB P65(p-P65)以及核转录因子红系2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)和血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)的表达。另外,将40只成年SPF级雌性SD大鼠分为假手术组、脊柱侧凸组、脊柱侧凸+P300组、脊柱侧凸+P300+Nrf2-IN-3组。其中脊柱侧凸组用手术去除大鼠的双上肢及尾部。脊柱侧凸+P300组建模后静脉注射P300[15 mg/(kg·d),30 d]。脊柱侧凸+P300+Nrf2-IN-3组建模后静脉注射P300[15 mg/(kg·d),30 d]和Nrf2的抑制剂Nrf2-IN-3[23.5 mg/(kg·d),30 d]。30 d后取T12~L1段椎间盘髓核组织,用蛋白质印迹法检测组织中SOX9、COL-Ⅱ、MMP-13、ADAMTS-5的表达。结果与对照组比较,IL-1β组的细胞活力降低,但细胞凋亡增加,TNF-α、IL-6、MMP-13、ADAMTS-5、p-P65、p-IκBα的表达水平上调,SOX9、COL-Ⅱ、IκBα、Nrf2、HO-1的表达水平下调(P均<0.05)。而与IL-1β组比较,IL-1β+P300组的细胞活力增加,细胞凋亡减少,TNF-α、IL-6、MMP-13、ADAMTS-5、p-P65、p-IκBα的表达水平下调,SOX9、COL-Ⅱ、IκBα、Nrf2、HO-1的表达水平上调(P均<0.05)。与假手术组比较,脊柱侧凸组的SOX9和COL-Ⅱ表达水平减少,而MMP-13和ADAMTS-5的表达增加(P均<0.05),与脊柱侧凸组比较,脊柱侧凸+P300组的SOX9和COL-Ⅱ表达水平增加,而MMP-13和ADAMTS-5的表达减少(P均<0.05)。与脊柱侧凸+P300组比较,脊柱侧凸+P300+Nrf2-IN-3组中的SOX9和COL-Ⅱ表达水平减少,而MMP-13和ADAMTS-5的表达增加(P均<0.05)。结论P300通过调控Nrf2/HO-1/NF-κB信号通路抑制脊柱侧凸大鼠的椎间盘退变。

影像学定量评估腰椎间盘退变的研究进展

腰痛是临床上最为常见的疾患之一,常反复发作,严重影响患者的生活质量[1]。椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)是引起腰痛最常见的病因[1~3]。IDD在早期干预治疗效果最佳,当椎间盘退变程度较重时,椎间盘修复的可能性极低[2、4]。常规影像学检查难以对IDD早期进行检测和定量评估[4~6]。在一些关于IDD再生修复治疗的新手段的临床研究中,多以患者的疼痛改善、椎旁肌肉肌电信号、椎间盘高度、髓核视觉信号改变等作为疗效评估指标[2、7]。这些指标无法直接定量反映退变椎间盘内细胞外基质的增减,难以准确客观地说明退变椎间盘的再生修复情况。

腰椎MRI评估退变性腰椎滑脱患者腰部多裂肌退变情况及与腰椎功能障碍、腰背痛程度的相关性分析

目的:探究腰椎MRI评估退变性腰椎滑脱患者腰部多裂肌退变情况及分析与腰椎功能障碍、腰背痛程度的相关性。方法:选取2021年6月—2024年6月建湖县人民医院收治的经临床综合诊断确诊的退变性腰椎滑脱患者92例,均采用MRI扫描获取滑脱节段(L4-5)和正常节段(L5-S1)两侧多裂肌的总横截面积(TCSA)、脂肪浸润横截面积(fCSA),并计算脂肪浸润程度(F1%);采用Oswestry功能障碍指数评分(ODI)、模拟视觉评分法(VAS)分别评估患者腰椎功能障碍和腰背痛程度,同时根据F1%对退变性腰椎滑脱患者多裂肌脂肪浸润程度进行分级,比较不同分级患者的ODI与VAS差异,通过Pearson相关性分析多裂肌退变情况与ODI、VAS间的相关性。结果:MRI显示,滑脱节段TCSA、fCSA、F1%均高于正常节段,差异有统计学意义(P<0.05);多裂肌脂肪浸润2、3级患者ODI、VAS得分均高于1、2级患者(P<0.05);退变性腰椎滑脱患者多裂肌退变程度与ODI、VAS均呈正相关(P<0.05)。结论:对于退变性腰椎滑脱患者而言,其多裂肌退变程度可能参与退变性腰椎滑脱进程,多裂肌出现严重退变时可引发明显的腰椎功能障碍与腰背疼痛;MRI能准确评估多裂肌退变程度,为临床诊治提供影像学依据。

磁共振T1rho序列、T2 mapping技术在膝关节早期软骨退变早期诊断中的评估价值

目的探讨磁共振T1rho序列、T2 mapping技术在膝关节早期软骨退变早期诊断中的评估价值。方法选取2020年1月至2022年11月在我院治疗的110例膝关节早期软骨退变患者(观察组),按照疾病严重程度分为轻度退变组及重度退变组,另选取同期在我院进行体检的64例健康者为对照组,受试者均行磁共振T1rho序列、T2 mapping技术扫描,测量受试者T2值及T1ρ值,探讨磁共振T1rho序列、T2 mapping技术在膝关节早期软骨退变早期诊断中的评估价值。结果观察组股骨外侧面、股骨内侧面、胫骨外侧面、胫骨内侧面、髋骨面T2值均明显高于对照组(P<0.05),重度退变亚组患者股骨外侧面、股骨内侧面、胫骨外侧面、胫骨内侧面、髋骨面T2值显著高于轻度退变者(P<0.05);观察组股骨内踝负重区、股骨内踝非负重区、股骨外踝负重区、股骨外踝非负重区、胫骨外侧平台区、胫骨内侧平台区、髌后软骨区磁共振T1ρ值明显高于对照组(P<0.05),重度退变亚组患者股骨内踝负重区、股骨内踝非负重区、股骨外踝负重区、股骨外踝非负重区、胫骨外侧平台区、胫骨内侧平台区、髌后软骨区磁共振T1ρ值明显高于轻度退变亚组患者(P<0.05);磁共振T1rho序列在膝关节早期软骨退变中早期诊断及严重程度评估中的的诊断ROC值及特异度明显高于T2 mapping技术(P<0.05),但后者具有更高的敏感度(P<0.05)。结论磁共振T1rho序列、T2 mapping技术均能有效反映膝关节早期软骨退变中软骨组织学成分变化情况,还可为膝关节软骨退变严重程度评估提供客观依据,二者具有一定互补价值。

六味地黄丸在氧化应激环境下延缓椎间盘退变的机制研究

目的探讨不同氧环境下人椎间盘退变髓核细胞(Nucleus Pulposus Cells,NPCs)中PI3K/Akt/HIF-1α通路的表达情况及氧化应激环境下六味地黄丸含药血清通过PI3K/Akt/HIF-1α通路调控退变NPCs氧化应激、细胞凋亡的作用机制,为延缓椎间盘退变提供靶点及思路。方法将人退变NPCs分为:常氧环境组、氧化应激环境组、低氧环境组,采用CCK8法检测不同氧环境下退变NPCs细胞活性,WB与qPCR法检测退变NPCs内PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白和mRNA表达情况。配制并测定最佳浓度六味地黄丸及通路抑制剂(LY 294002)含药血清;氧化应激环境下,将人退变NPCs分为:A组(10%空白血清)、B组(LY 294002+10%空白血清)、C组(10%含药血清)、D组(10%含药血清+LY 294002),采用SOD试剂盒检测各组细胞的抗氧化能力,WB与qPCR法检测PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白和mRNA表达情况,流式细胞术检测细胞凋亡情况。结果不同氧环境下,退变NPCs的增殖活性与氧浓度成反比,组间比较具有明显差异(P<0.05),氧浓度越高,细胞增殖活性越低;PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白和mRNA表达与氧浓度成反比,组间比较具有明显差异(P<0.05)。氧化应激环境下各组退变NPCs细胞SOD活性检测结果表明:与A组相比,B组细胞内SOD活性下降,C组显著上升;将D组与B、C组对比,SOD的活性虽高于B组,但较C组表达水平显著降低,组间比较具有统计学差异(P<0.05);WB及qPCR结果表明:与A组比较,B组PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白和mRNA水平均显著下调,C组PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白和mRNA表达均显著上调;将D组与B、C组对比,PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白和mRNA水平虽高于B组,但较C组表达水平显著降低,组间比较具有明显差异(P<0.05);流式细胞术结果表明:氧化应激环境下,与A组相比,B组退变NPCs的凋亡率显著增加,C组显著减少;将D组与B、C组对比,退变NPCs凋亡率虽高于C组,但较B组显著降低,组间比较具有明显差异(P<0.05)。结论①氧浓度升高对退变NPCs中PI3K、Akt、HIF-1α的蛋白、mRNA表达具有抑制作用,并抑制退变NPCs活性;②PI3K/Akt/HIF-1α信号通路受到抑制很可能加快椎间盘退变过程;③六味地黄丸含药血清能提高氧化应激环境下退变NPCs内SOD的活性,上调NPCsPI3K/Akt/HIF-1α信号通路的表达,以抑制氧化应激反应,减少退变NPCs凋亡。这可能是六味地黄丸延缓椎间盘退变的内在机制之一。

基于RNA测序和生物信息学分析鉴定椎旁肌退变中关键的铁死亡基因

目的探究椎旁肌退变(PMD)中的基因表达谱,并鉴定关键的铁死亡基因。方法选取正常和PMD患者各3例,分别取椎旁肌组织进行RNA测序,获得差异表达的基因。通过蛋白-蛋白相互作用(PPI)和基因功能富集分析,与铁死亡基因取交集,鉴定与铁死亡相关的关键中枢基因。通过受试者工作特征(ROC)曲线分析铁死亡基因对PMD疾病的诊断价值。结果在PMD中共鉴定出292个差异表达的基因,其中125个显著下调,167个显著上调。生物信息学分析发现14个差异表达的基因与铁死亡相关,其中铁死亡基因MUC1、ATF3、CDKN1A是关键的中枢基因,对诊断PMD具有良好的敏感度和特异度。功能富集分析发现它们可能通过调控细胞凋亡、铁死亡和骨骼肌组织发育、分化等介导PMD的发生与进展。结论铁死亡基因MUC1、ATF3、CDKN1A可作为诊断PMD的生物标志物,为解码PMD的病理机制及开发新的药物提供理论依据。

膝关节软骨退变损伤的生物力学研究进展

膝关节是结构复杂的滑膜关节,软骨覆盖于关节表面,具有缓冲压力及减轻震荡等作用。关节软骨具有多种力学特性,受应力强度、持续时间及频率等因素影响,软骨退变损伤是个复杂的过程,从生物力学角度而言,就是异常应力超出了软骨的适应能力,进而引起软骨成分及微结构等改变。因此,生物力学因素在软骨退变损伤的进程及机制中发挥重要作用,并对软骨修复具有重要意义。综述膝关节软骨力学性能的相关研究文献,阐述软骨的生物力学特性、退变损伤过程以及生物力学因素在软骨退变损伤、修复过程中的作用及机制,为膝关节软骨相关疾病的病程发展、预防及治疗提供理论依据。

蛋白质组学在腰椎间盘退变中的研究进展

腰椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)是引起腰痛相关的主要慢性疾病,致残率很高[1]。以往研究表明,IVDD是由多种因素综合影响的复杂的病理学过程。目前研究认为IVDD发生发展主要与椎间盘生物力学失衡、椎间盘感染、炎症及衰老等相关,最终表现为椎间盘各组织和结构变化,致使椎间盘塌陷和不能维持运动。蛋白质组学具有高通量、大规模、系统性地分析蛋白的特点,广泛应用于疾病的早期检测、诊断和发现潜在的生物标志物并提供治疗靶点。笔者综述了近年来人类IVDD相关蛋白质组学的研究进展,旨在发现相关差异表达蛋白,从而帮助研究者从分子水平深入了解IVDD发病机制,并为该疾病的预防和治疗提供有力的支持。

脊柱退变住院患者血清尿酸/高密度脂蛋白比值与骨密度的相关性

目的探索脊柱退变住院患者血清尿酸/高密度脂蛋白比值与骨密度的相关性。方法共纳入803例脊柱退变的受试者,评估临床因素及实验室检查结果,测量骨密度,按照骨密度结果分为骨质疏松症组及非骨质疏松症组。采用多元Logistic回归分析血清尿酸/高密度脂蛋白比值(uric acid to high-density lipoprotein cholesterol ratio,UHR)与骨质疏松症的相关性。结果与非骨质疏松症组相比,骨质疏松症组的UHR更低(244.93±.102.51 vs 199.97±.91.96,P<0.001),多元Logistics回归分析提示,在校正了骨质疏松症的传统危险因素后,UHR最高的四分位患者发生骨质疏松症的可能性是UHR最低的四分位患者的0.402倍(P=0.018)。骨质疏松症的患病率在UHR四分位呈下降的趋势,骨密度在UHR四分位呈升高的趋势。UHR在骨量正常、骨量减少及骨质疏松症3组呈下降的趋势。结论低UHR是昆山地区脊柱退变住院患者发生骨质疏松症的危险因素。对于UHR较低的脊柱退变患者,应注意筛查骨质疏松症。

杨梅素调节Wnt/β-catenin信号通路对腰椎间盘突出症大鼠椎间盘退变的影响

目的:探究杨梅素(MYR)调节Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路对腰椎间盘突出症(LDH)大鼠椎间盘退变的影响。方法:将大鼠随机分为Sham组、LDH组、MYR组、MYR+LiCl组(Wnt/β-catenin信号通路激活剂),每组12只,除Sham组外采用自体髓核移植法复制LDH大鼠模型,造模成功后进行药物干预,每天1次,持续28d。von Frey Hair纤维丝、辐射热痛觉测分析大鼠疼痛敏化行为;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)水平;HE染色法观察椎间盘组织病理变化;TUNEL染色法测定髓核细胞凋亡;免疫组化检测大鼠椎间盘组织中基质金属蛋白酶(MMP)13表达;Western blot分别检测Wnt/β-catenin信号通路蛋白表达。结果:与Sham组比较,LDH组大鼠髓核细胞皱缩、排列不规则,数量减少,纤维环破裂,MWT与TWL降低,TNF-α、IL-1β含量、椎间盘组织病理评分、髓核细胞凋亡率、MMP13、Wnt3a、β-catenin表达升高(P<0.05);与LDH组比较,MYR组髓核细胞形态、纤维环结构显著改善,大鼠MWT与TWL升高,TNF-α、IL-1β含量、椎间盘组织病理评分、髓核细胞凋亡率、MMP13、Wnt3a、β-catenin表达降低(P<0.05);Wnt/β-catenin信号通路激活剂LiCl可升高血清炎症因子水平,促进髓核细胞凋亡,加重椎间盘组织病理损伤,减弱了MYR对LDH大鼠椎间盘退变的延缓作用(P<0.05)。结论:MYR可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活,降低炎症反应,减少髓核细胞凋亡,从而改善LDH大鼠的椎间盘退变。