周期性压力下椎间盘细胞中肌动蛋白的变化及其意义

目的探讨在周期性压力下,体外培养的椎间盘细胞中的肌动蛋白的变化及其意义。方法采用10只5～6周龄、体重为25～30kg的猪的椎间盘进行体外细胞的分离和培养,对细胞施加周期性液压,通过对细胞的形态学观察及Western免疫印迹和免疫荧光实验,检测在周期性压力下椎间盘细胞中的肌动蛋白的变化。结果纤维环细胞和髓核细胞经1MPa、1Hz,持续每天3h加压,3d后髓核细胞的存活率大于90%,纤维环细胞的存活率大于85%,加压后的纤维环细胞和髓核细胞体积均缩小,由多角形转变为细长形。Western免疫印迹结果显示,肌动蛋白在纤维环细胞和髓核细胞中的表达均明显减少,以髓核细胞为著。免疫荧光结果显示,肌动蛋白由正常纤维环细胞和髓核细胞内的疏松排列转变为受压细胞内的紧密排列,髓核细胞的体积明显缩小,其中的肌动蛋白在细胞膜周围紧密排列。结论体外培养的单层椎间盘细胞在受力状态下,肌动蛋白的表达减少,细胞的体积缩小,并且肌动蛋白在细胞内重排列。这可能是激发细胞内或细胞表面信号传导的重要机制。

机械负荷调节猪腰椎间盘细胞表达α5β1整合素的体外研究

目的研究α5β1整合素在体外培养的猪腰椎间盘细胞中的表达和机械负荷对其的影响。方法取10只年龄5～6周、体重25～30kg的猪,处死后12h内,无菌条件下切取完整的腰椎,剔除腰椎周围的韧带和软组织,尤其是椎间盘周围的韧带。从腹侧一次性切开椎间盘取出髓核(nucleuspulpous,NP),仔细分离纤维环(anulusfibrous,AF),将两者立即置于Hanks平衡盐溶液中,制成细胞悬液。分别对腰椎间盘的AF和NP细胞施加1MPa、1Hz,3h/d,共3d的周期性液压,通过对细胞的形态学观察、Western免疫印迹和免疫组织化学染色,检测α5β1整合素在正常腰椎间盘AF细胞和NP细胞中的表达及周期性压力对其的影响。结果经周期性液压后,NP细胞的存活率大于90%,AF细胞的存活率大于85%,加压后的AF细胞和NP细胞均可见体积缩小。α5β1整合素在正常腰椎间盘AF细胞和NP细胞中的表达呈强阳性。Western免疫印迹结果显示:加压后α5β1整合素在AF细胞中的表达均明显减少,P值分别为0.000、0.003,与对照组比较差异有统计学意义;α5β1整合素在NP细胞中的表达也明显减少,P值分别为0.001、0.015,与对照组比较差异有统计学意义。结论机械负荷可引起腰椎间盘细胞中α5β1整合素的变化,提示α5β1整合素在腰椎间盘细胞中可能发挥力学传感器的作用。

周期性压力作用下椎间盘细胞中整合素α_3的表达

目的 探讨整合素在体外培养的椎间盘细胞力学传导中的作用。方法 采用猪的椎间盘进行体外细胞的分离和培养,对细胞施加周期性液压负荷, 通过对细胞的形态学观察、Western免疫印迹、免疫细胞化学染色和免疫荧光,分别检测整合素α3 和肌动蛋白在周期性压力下椎间盘细胞中的表达。结果 经加压后,纤维环细胞和髓核细胞均可见体积缩小,由多角形转变为细长形,α3 和肌动蛋白在AF和NP细胞中的表达均明显减少。结论 压力抑制了整合素α3 的产生,整合素α3 将力的信号转换到细胞内时, 进一步影响到与其关系密切的肌动蛋白。