白细胞介素1β调控信号素3A表达诱发椎间盘退变的机制

背景:信号素3A是重要的神经血管生长抑制因子,目前尚不清楚信号素3A是如何参与盘源性腰痛发病的,研究信号素3A在椎间盘退变中的潜在机制可为防治盘源性腰痛提供新的靶点和理论依据。目的:通过激活核因子κB信号通路影响信号素3A的表达,探讨白细胞介素1β诱导大鼠椎间盘退变的机制。方法:采用RT-qPCR检测人未退变与退变髓核组织内的信号素3A mRNA表达。分离培养SD大鼠髓核细胞,传代至第3代时分3组培养:空白对照组常规培养48 h,退变组加入10 ng/mL白细胞介素1β干预48 h,退变+抑制剂组加入5μmol/L核因子κB信号通路特异性抑制剂BAY11-7082干预1 h后加入白细胞介素1β干预48 h。干预结束后,采用CCK-8法检测细胞活力,Annexin V/FITC染色法检测细胞凋亡,RT-qPCR检测细胞基质、血管、神经标志物及信号素3A的mRNA表达,Western blot检测标志蛋白、核因子κB信号通路蛋白p65及p-p65的蛋白表达。结果与结论:①RT-qPCR检测显示,人退变髓核组织内的信号素3A mRNA表达低于未退变髓核组织(P<0.05);②CCK-8检测与Annexin V/FITC染色显示,与空白对照组比较,退变组髓核细胞活力降低、凋亡率增加(P<0.05);与退变组比较,退变+抑制剂组髓核细胞活力升高、凋亡率降低(P<0.05);③RT-qPCR检测显示,与空白对照组比较,退变组Ⅱ型胶原蛋白、聚蛋白多糖、信号素3A的mRNA表达降低(P<0.05),CD31、神经丝蛋白200的mRNA表达升高(P<0.05);与退变组比较,退变+抑制剂组Ⅱ型胶原蛋白、聚蛋白多糖、信号素3A的mRNA表达升高(P<0.05),CD31、神经丝蛋白200的mRNA表达降低(P<0.05);④Western blot检测显示,与空白对照组比较,退变组Ⅱ型胶原蛋白、聚蛋白多糖、信号素3A的蛋白表达降低(P<0.05),CD31、神经丝蛋白200、p65及p-p65的蛋白表达升高(P<0.05);与退变组比较,退变+抑制剂组Ⅱ型胶原蛋白、聚蛋白多糖、信号素3A的蛋白表达升高(P<0.05),CD31、神经丝蛋白200、p65及p-p65的蛋白表达降低(P<0.05);⑤结果表明,白细胞介素1β通过激活核因子κB信号通路抑制信号素3A的表达,同时促进细胞外基质的降解和椎间盘内血管神经的长入,可能为椎间盘退变及相关盘源性腰痛的诱发因素之一。

椎间盘退变程度与髓核中miRNA-142-3p、混合谱系激酶3及白细胞介素1β的相关性

背景:研究表明,miRNA水平与椎间盘细胞的凋亡和增殖、细胞外基质代谢和炎症反应密切相关,而miR-142-3p在椎间盘退变中的具体作用尚不清楚。目的:探讨人腰椎间盘髓核组织中miRNA-142-3p、混合谱系激酶3、白细胞介素1β表达与椎间盘退变程度的相关性。方法:选择2020年1月至2022年3月在苏州市第九人民医院因腰椎间盘退行性疾病而行手术的患者82例,术前均行MRI检查,根据Videman分级标准将患者分为轻度退变组(n=36)、中度退变组(n=26)和重度退变组(n=20),获取82份髓核组织标本,检测各组髓核组织中miRNA-142-3p、混合谱系激酶3、白细胞介素1β、Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的基因表达,以及混合谱系激酶3、白细胞介素1β、Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的蛋白表达,采用Spearman相关系数法评估miRNA-142-3p、混合谱系激酶3、白细胞介素β表达与腰椎间盘退变程度的相关性。采用随机数字表法将30只成年SD大鼠分为假手术组(仅穿刺皮肤与肌肉后处死)、轻度退变组(穿刺Co7/8椎间盘1周后处死)与重度退变组(穿刺Co7/8椎间盘2周后处死),每组10只,检测各组髓核组织中混合谱系激酶3、白细胞介素1β的蛋白表达,以及miRNA-142-3p、混合谱系激酶3、白细胞介素1β的基因表达。结果与结论:①人髓核组织:miRNA-142-3p的表达由高到低的顺序为轻度退变组>中度退变组>重度退变组(P<0.05),混合谱系激酶3、白细胞介素1β基因与蛋白表达由低到高的顺序为:轻度退变组<中度退变组<重度退变组(P<0.05),Ⅰ型胶原基因与蛋白表达由低到高的顺序为:轻度退变组<中度退变组<重度退变组(P<0.05),Ⅱ型胶原基因与蛋白表达由高到低的顺序为:轻度退变组>中度退变组>重度退变组的趋势(P<0.05);Spearman相关分析显示,椎间盘退变程度与miRNA-142-3p表达呈负相关(P<0.05),与混合谱系激酶3、白细胞介素1β表达呈正相关(P<0.05);②大鼠髓核组织:与假手术组比较,轻度退变组髓核组织中混合谱系激酶3、白细胞介素1β基因与蛋白表达升高(P<0.05),miRNA-142-3p表达降低(P<0.05);与轻度退变组比较,重度退变组髓核组织中混合谱系激酶3、白细胞介素1β基因与蛋白表达升高(P<0.05),miRNA-142-3p表达降低(P<0.05);③结果表明,人腰椎间盘退变程度与髓核组织中miRNA-142-3p表达呈负相关,与混合谱系激酶3和白细胞介素1β表达呈正相关。

青藤碱可有效抑制白细胞介素1β介导的髓核细胞凋亡

背景:椎间盘退变是导致脊柱退行性疾病的基础,然而目前尚无有效的治疗药物。目的:探讨青藤碱是否可以抑制白细胞介素1β诱导的髓核细胞凋亡及其分子机制。方法:采用胰酶联合Ⅱ型胶原酶消化法体外培养大鼠髓核细胞,并绘制细胞生长曲线,采用CCK-8法筛选合适的青藤碱药物浓度。将髓核细胞分为对照组、青藤碱组、白细胞介素1β组、青藤碱+白细胞介素1β组、锌原卟啉(血红素氧合酶1抑制剂)组、锌原卟啉+青藤碱组、锌原卟啉+白细胞介素1β组、青藤碱+锌原卟啉+白细胞介素1β组。分别检测各组髓核细胞增殖活性、活性氧含量、凋亡率及血红素氧合酶1的表达情况。结果与结论:①体外培养的大鼠髓核细胞呈现多角形、三角形、短楔形等形态,其呈现“S”型曲线生长,接种第1-3天生长缓慢,第4-6天生长迅速,第七八天生长速度缓慢,进入“平台期”,细胞数量不再增加;②当青藤碱的浓度≤80μmol/L时,髓核细胞的增殖活性不会受到显著影响(P>0.05);③白细胞介素1β可以显著降低髓核细胞的增殖活性,增加活性氧含量,导致细胞凋亡(P<0.01);④当采用青藤碱干预后,不仅可以促进血红素氧合酶1的表达(P<0.05),而且可以抑制白细胞介素1β诱导的髓核细胞增殖活性降低、活性氧含量和凋亡率增加(P<0.05),其作用可被锌原卟啉逆转(P<0.01)。

白细胞介素-1β作用下椎间盘退变动物模型的建立

目的:制作白细胞介素-1β(IL-1β)作用下椎间盘退变(IVDD)的动物模型。方法:新西兰大白兔32只,随机分为两组。IL-1β组(IL组),椎间盘内(L3～4、L4～5、L5～6)注射20μL(10ng/mL)IL-1β;力学组(ME组),咬除椎体棘突及一侧上下关节突。IL组动物椎间盘(T12～L1、L1～2、L2～3)作为对照组(SH组)。各组分别于术后6周及12周分批处死。HE染色在偏差显微镜下进行椎间盘组织观察;透射电镜观察椎间盘组织超微结构。结果:标本大体形态学变化IL组与ME组在6周及12周时椎间盘髓核组织外观基本一致,呈现退变性改变;SH组6周与12周时椎间盘髓核组织外观基本一致,椎间盘退变不明显。HE染色显微镜下椎间盘细胞病理形态学变化IL组与ME组在6周与12周时髓核组织呈现退变性改变,SH组6周与12周时椎间盘退变不明显。透射电镜下椎间盘细胞病理形态学变化IL组与ME组的变化基本相似,6周时椎间盘细胞呈现退变性改变,12周时加重。SH组椎间盘髓核细胞及纤维环细胞在6周与12周时均无明显退变。结论:IL-1β作用下IVDD动物模型与外力作用下IVDD相似,成功建立了IL-1β作用下的IVDD动物模型。

点刺“委中”放血对实验性腰椎间盘突出症坐骨神经传导速度和髓核组织白细胞介素-1α的影响

目的:通过观察实验性腰椎间盘突出症(lumbar intervertebral disc protrusion,LIDP)家兔坐骨神经传导速度(sciatic nerve conduction velocity,SNCV)和髓核组织中白细胞介素-1α(interleukin-1α,IL-1α)水平变化,探讨点刺"委中"放血治疗LIDP的机制。方法:40只健康新西兰家兔随机分为4组,即空白组、LIDP模型组、点刺委中组和点刺非穴对照点组。自制的LIDP动物病理模型造模器造实验性LIDP病理模型,三棱针点刺"委中"或对照点放血治疗,左右交替,连续7 d。采用BL-410生理信号记录系统记录SNCV,酶联免疫吸附法测定腰椎间盘髓核组织中IL-1α的含量。结果:点刺委中组治疗后SNCV显著高于治疗前(P<0.01),其治疗前后SNCV的差值显著高于模型组和非穴对照组(P<0.05);点刺"委中"放血可降低LIDP家兔髓核组织中IL-1α含量,与模型组和非穴对照组比较差异有显著性意义(P<0.01,0.05)。结论:点刺"委中"穴可明显增快LIDP家兔的SNCV,减少IL-1α等炎症因子含量以减轻炎症反应可能是点刺"委中"放血治疗LIDP的机制之一。

腰椎间盘突出症患者血清白细胞介素1β及白细胞介素6和肿瘤坏死因子α变化与渗湿通络法治疗的影响:随机对照

目的:观察腰椎间盘突出症患者血清细胞因子应用渗湿通络法治疗后的变化。方法:①对象:选择2005-02/12中国中医科学院望京医院收治的寒湿痹阻型腰椎间盘突出症患者43例,随机分成试验组22例和对照组21例,患者对治疗知情同意。另选择志愿参加试验的健康成年人30人为正常组。②干预:试验组患者给予渗湿通络法则下的薏苡仁汤加减(薏苡仁、杜仲、川断、木防己、威灵仙、鸡血藤、独活、牛膝、白芍等)口服,1剂/d,早晚分服,连服4周。对照组患者给予腰痛宁胶囊口服,4粒/次,1次/d,连服4周。③评估:于治疗前和4周治疗后分别应用放免法测定患者血清白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α水平;采用目测类比评分法测定患者疼痛;根据日本整形外科学会(JOA)腰痛疾患疗效评定标准判定临床疗效。结果:①43例患者血清白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α较健康人有异常升高(P<0.01);治疗后试验组患者血清白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α含量下降(P<0.05、P<0.01),对照组患者血清肿瘤坏死因子α含量下降(P<0.05)。②试验组、对照组治疗前后症状体征积分、疼痛评分均有明显改善(P<0.01),试验组治疗前后症状体征积分、疼痛评分差值均优于对照组(P<0.05)。结论:应用渗湿通络法治疗后患者血清中异常升高的白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α水平降低,疼痛症状改善明显。

基质金属蛋白酶3和白细胞介素1在突出的腰椎间盘组织中的含量及其相关性研究

目的检测正常和突出的腰椎间盘组织中的基质金属蛋白酶3(m atrix m eta lloprote inase 3,MM P-3)、白细胞介素1(in terleuk in 1,IL-1)含量,探讨MM P-3及IL-1间的关系,以及在椎间盘突出症中的作用。方法检测标本分为实验组和对照组,为2003年6月~2004年12月突出的腰椎间盘标本,实验组30例为膨隆型11例,突出型9例,脱垂游离型10例。其中男14例,女16例。年龄33~64岁。对照组9例,为非突出的腰椎间盘标本。其中男4例,女5例。年龄21~58岁。用酶联免疫吸附实验方法测定两组椎间盘标本中MM P-3、IL-1的含量。结果实验组MM P-3膨隆型、突出型和脱垂游离型分别为14.25±1.32、19.89±2.97和20.69±2.18 ng/m l,IL-1膨隆型、突出型和脱垂游离型分别为8.52±0.22、11.88±0.52和11.90±0.73 pg/m l,含量明显高于对照组(P<0.01);实验组中突出型和脱垂游离型MM P-3、IL-1的含量差异无统计学意义(P>0.05),明显高于膨隆型(P<0.01);对照组和各型突出的腰椎间盘标本中MM P-3、IL-1含量差异有统计学意义(P<0.01)。结论退行性变的腰椎间盘能产生MM P-3及IL-1,且二者在椎间盘退行性变中起着重要作用。

白细胞介素-1受体拮抗剂对兔椎间盘髓核前列腺素和5-羟色胺代谢的影响

目的:研究白细胞介素-1受体拮抗剂(IL-1Ra)对兔椎间盘髓核前列腺素E2(PGE2)、前列腺素F1琢(PGF1琢)和5-羟色胺(5-HT)代谢的影响。方法:取日本大白兔椎间盘髓核,制成匀浆后进行髓核组织的体外培养,观察不同浓度IL-1Ra和同一浓度IL-1Ra不同培养时间培养液中PGE2、PGF1琢和5-HT的含量。结果:IL-1Ra(100、200、400ng/ml)实验组较对照组培养液中PGE2、PGF1琢和5-HT的含量显著减少(P<0.01),呈现明显的浓度依赖性;IL-1琢(2.0ng/ml)组和IL-1Ra(200ng/ml)组随培养时间延长,PGE2、PGF1琢和5-HT的含量增加,每个时间段实验组与对照组浓度之差的差异有显著性意义(P<0.01)。结论:IL-1Ra可以拮抗IL-1琢对椎间盘髓核细胞PGE2、PGF1琢和5-HT合成的促进作用,呈现明显的浓度依赖性。IL-1Ra可以较长时间拮抗IL-1琢生物学作用,但本实验未能证明此作用具有时间依赖性。

白细胞介素-1β对椎间盘蛋白多糖代谢的影响

目的研究白细胞介素-1β(IL-1β)对椎间盘髓核中蛋白多糖代谢的影响。方法取自然流产的胎儿一具,术后4h内无菌取出椎间盘,进行髓核组织的体外培养,培养液中分别加入0.1nmol/L、0.2nmol/L、0.4nmol/L的IL-1β,30h后,检测培养液中硫酸软骨素的含量。在髓核组织培养液中加入0.3nmol/L的IL-1β,分别培养12h、24h、72h后,检测硫酸软骨素的含量。结果①IL-1β实验组较对照组培养液中硫酸软骨素的含量增加,并且随着IL-1β浓度的增高。②随着时间的增加,培养液中硫酸软骨素的含量增加。结论IL-1β对椎间盘基质中蛋白多糖有降解作用,并呈现出浓度和时间依赖性。

白细胞介素-1β诱导人椎间盘髓核细胞凋亡

目的:探讨人正常椎间盘髓核细胞的培养方法以及白细胞介素-1β(IL-1β)对人椎间盘髓核细胞凋亡的作用。方法:取特发性脊柱侧弯患者腰椎间盘髓核组织,用胰酶、胶原酶序贯消化法消化细胞,并用甲苯胺蓝、番红-O染色和Ⅱ型胶原免疫组化分别检测糖胺多糖、蛋白多糖和Ⅱ型胶原表达,分别用20μg/L和200μg/L重组人IL-1β刺激髓核细胞24 h,检测其凋亡率。结果:用酶消化法可成功分离培养人椎间盘髓核细胞,检测所培养细胞可表达糖胺多糖、蛋白多糖和Ⅱ型胶原,IL-1β20μg/L组中细胞凋亡率(8.46%)和IL-1β200μg/L组(19.00%)分别为空白对照组(2.86%)的2.95倍和6.63倍(P<0.05),IL-1β200μg/L组是IL-1β20μg/L组的2.24倍(P<0.05)。结论:用酶消化法可成功培养人椎间盘髓核细胞,IL-1β可以诱导椎间盘髓核细胞凋亡,并且随着浓度升高凋亡率增加,提示炎症因子IL-1β在退变椎间盘细胞凋亡中起了重要的作用。

基质金属蛋白酶-13、白细胞介素-1在大鼠退变腰椎间盘组织中的表达及意义

目的探讨基质金属蛋白酶-13（MMP-13）、白细胞介素-l（IL-1）在去势大鼠退变腰椎间盘组织中的表达及临床意义。方法将30只3月龄Sprague-Dawley（SD）大鼠，随机均分为基础对照组（BL组）、去卵巢手术组（OVX组）、假手术组（sham组），每组各10只；BL组在手术开始前处死大鼠，其余两组术后3个月处死大鼠，并与处死前10d和4d分别给予显色双荧光标记；L2-4椎体进行骨密度及硬组织切片分析，k4-5，进行HE常规染色、VG特殊染色及免疫组化检测MMP-13、IL-1的表达，观察椎间盘的病理学改变并据评分标准对腰椎间盘的退变程度（LVD）进行评分。结果大鼠腰椎骨量的下降及椎间盘的退化，OVX组较Sham组严重（P〈0．05）：免疫组化结果显示。OVX组与sham组比较，大鼠椎间盘中MMP-13、IL-1表达明显升高（P〈0．05）。结论MMP-13、IL-1表达量的增加是腰椎间盘退变形成和发展的重要因素。

灵芝对大鼠退变椎间盘中白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α及一氧化氮含量影响的意义

目的:观察灵芝对大鼠退变颈椎间盘中促进椎间盘炎症发生的重要介质白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α、一氧化氮的含量的影响,并分析其意义。方法:实验于2002-12/2003-07在复旦大学医学院实验动物中心完成。选择6月龄雌性SD大鼠24只,随机数字表法分为正常组、模型组和灵芝组,每组8只。模型组和灵芝组大鼠通过手术建立动静力失衡性颈椎病模型,诱导大鼠颈椎间盘退变。术后4个月开始灌胃,灵芝组大鼠予400mg/kg剂量灵芝穴由上海绿谷集团提供的灵芝孢子粉雪,以10mL饮用水配制成混悬液灌胃,其余两组予同等体积的饮用水,1次/d,共2个月。然后取大鼠C3-4、C4-5、C5-6椎间盘标本进行组织形态学观察,同时应用ELASA法检测白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α的含量,应用吸光度法检测一氧化氮的含量,并进行组间比较。结果:实验动物24只全部进入结果分析,没有脱落。①实验6个月后大鼠颈椎间盘显微镜下的组织形态学观察:正常组大鼠见椎间盘纤维环出现裂隙,排列轻度不规则,髓核出现皱缩变小,软骨板可见不规则增生;模型组大鼠见不到椎间盘的正常组织,代之以肥大的软骨细胞;灵芝组大鼠椎间盘髓核完全纤维化,纤维环层状结构不明显。②与正常组比较,模型组大鼠颈椎间盘内白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α和一氧化氮的含量显著增高(P<0.01)。③灵芝组大鼠颈椎间盘内白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α和一氧化氮的含量较模型组低,差异有显著性意义穴P<0.05雪。结论:退变颈椎间盘中释放的白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α和一氧化氮可加速椎间盘的退变,中药灵芝可抑制这些因子的释放,可能具有延缓椎间盘退变的作用。

各种腰椎间盘细胞可否自分泌产生白细胞介素1β

背景:目前发现退变椎间盘中均有细胞因子和炎症递质等物质存在,但他们是来源于椎间盘外,还是椎间盘细胞自我产生没有定论。目的:检测各种腰椎间盘细胞能否自分泌产生白细胞介素1β。方法:分离培养兔腰椎间盘的各种细胞,对培养的细胞进行鉴定,用Fn120的纤维粘连蛋白碎片进行细胞诱导,以PBS作为对照。用RT-PCR方法和免疫荧光方法检测各种细胞内白细胞介素1β的表达情况。结果与结论:经Fn120的纤维粘连蛋白碎片诱导的实验组椎间盘软骨细胞、纤维环细胞均能产生白细胞介素1β。结果表明椎间盘软骨终板细胞、纤维环细胞均能自分泌产生白细胞介素1β。

白细胞介素-1对椎间盘退变影响的研究进展

椎间盘退变机制复杂,研究提示白细胞介素-1(IL-1)对椎间盘退变有重要的影响。IL-1降解细胞外基质,影响蛋白质的表达,引起细胞营养障碍,造成椎间盘细胞对负荷应力敏感,诱导椎间盘细胞老化退变,引起细胞凋亡。进年来研究显示干预IL-1诱导的椎间盘炎性反应,可预防和逆转椎间盘退变,治疗椎间盘疾病。

一氧化氮、白细胞介素1及组织胺与椎间盘退变关系的研究进展

椎间盘退变（IVDD）是引起颈肩、腰腿疼痛的一个主要原因,其确切发病机理目前尚不清楚。近年来的研究表明,一些与IVDD有关的炎性介质和细胞因子在椎间盘细胞凋亡和细胞外基质降解等方面发挥重要作用,其中一氧化氮（NO）、白细胞介素1（IL-1）及组织胺（HA）在IVDD中的作用值得关注。本文就NO、IL-1及HA在IVDD中的作用综述如下。

白细胞介素-1家族与哺乳动物生殖

白细胞介素 1家族在哺乳动物生殖过程中起重要作用。它们调节卵巢和睾丸的生理功能、着床前胚胎和子宫相互作用、胚胎着床能力 ,同时参与蜕膜化。

白细胞介素-1受体拮抗剂对大鼠退变椎间盘治疗作用的研究

目的探讨白细胞介素-1受体拮抗剂(IL-1Ra)对已开始退变椎间盘细胞基质代谢的影响。方法36只大鼠采用去双上肢及折尾法建立大鼠退变椎间盘模型,随机分为实验组和对照组,每组18只。实验组从造模3个月后给予腹腔注射IL-1Ra(50 ng.kg-1),隔日1次,对照组不给予任何处理。造模后4、5、6个月每组分别处死6只大鼠,完整取出L4-5椎间盘后进行固定、切片,HE染色观察椎间盘形态学变化,免疫组化染色法测定Ⅱ型胶原的含量;取出L5-6椎间盘,使用间苯三酚法测量蛋白多糖含量。结果实验组大鼠椎间盘Ⅱ型胶原灰度值低于对照组,蛋白多糖含量高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论IL-1Ra可以延缓已退变的大鼠椎间盘继续退变,本研究为IL-1Ra应用于临床治疗椎间盘退变提供了理论依据。