TGFβ-1、IL-1β对退变髓核细胞中ADAMTS-4、ADAMTS-5、TIMP-3表达的影响

【摘要】[目的]椎间盘组织代谢的稳定伴随着一系列复杂的和精确的协调,包括细胞因子、生长因子、酶和酶的抑制剂。近年来椎间盘退变的生物治疗策略是通过前炎症细胞因子上调关键基质蛋白产生和减少分解代谢。TGF-β具有促进人纤维环细胞分裂,及促进椎间盘细胞合成蛋白多糖的作用,IL-1β参与分解代谢。它们两者促人髓核细胞增殖的关系,是否通过对ADAMTS-4、-5、TIMP-3的调节来参与细胞外基质代谢,以及它们在髓核细胞和组织中对ADAMTS-4、-5、TIMP-3表达的影响,是本课题研究的内容。[方法]1选取ChristianMRI退变3级且年龄小于40岁的患者髓核组织进行体外培养,观察人原代、传代髓核细胞形态和生长状态,并进行细胞甲苯胺兰染色和Ⅱ型胶原(CollagenII)免疫组化标记鉴定,通过CCK8检测第三代髓核细胞生长活力,为下一步的实验研究奠定细胞学基础。2通过CCK8检测1ng/ml、lOng/mlTGFβ-1或IL-1β刺激48h对髓核细胞增殖的影响。3通过RT-PCR定量分析,探讨不同浓度TGFβ-1或IL-1β刺激不同时间,ADAHTS-4、ADAMTS-5及TIMP3mRNA表达的变化情况。4免疫组化检测ADAMTS-4、ADAMTS-5、TIMP-3及TGFβ-1、IL-1β在颈椎和腰椎退变髓核细胞和组织表达中的特点。5用Westernblot方法进行了颈椎和腰椎表达TGFβ-1、IL-1β、ADAMTS-4、ADAMTS-5和TIMP-3蛋白的定性。[结果]110ng/mlTGFβ-1刺激48h对退变髓核细胞增殖有促进作用,10ng/mlIL-1β刺激48h对退变髓核细胞增殖有抑制作用。2在基因水平上,RT-PCR结果显示：①随着TGFβ-1浓度的升高,上调TIMP-3mRNA的表达。②高浓度的TGFβ-1(10ng/ml)促进髓核细胞表达ADAMTS-4mRNA。③IL-1β(lng/ml、10ng/ml)刺激48小时,上调ADAMTS-4mRNA表达。④不同浓度IL-1β(0.1ng/ml、1ng/ml、10ng/ml)刺激16h,ADAMTS-5mRNA的表达明显受到抑制。⑤不同浓度IL-1β(0.1ng/ml、1ng/ml、10ng/ml)刺激24或48小时,对TIMP-3mRNA相对表达量无调节作用。3在蛋白水平上,免疫组化检测结果显示：ADAMTS-4、ADAMTS-5合成后主要分泌至基质中；TIMP-3主要存在于细胞核和胞浆中；TGFβ-1表达在细胞膜上,是跨膜蛋白；IL-1β存在于细胞核和胞浆中,并分泌至基质中。4在蛋白水平上,Westernblot方法结果显示：颈椎和腰椎髓核组织中均含TGFβ-1、IL-1β、ADAMTS-4、ADAMTS-5和TIMP-3蛋白。[结论]TGFβ-1有促进退变髓核细胞增殖作用,IL-1β抑制退变髓核细胞增殖。髓核细胞自身表达TGFβ-1及IL-1β,并通过调节ADAMTS-4、ADAMTS-5、TIMP-3参与细胞外基质的代谢。
【作者】王世龙；
【导师】俞永林；
【作者基本信息】复旦大学，外科学，2010，博士
【关键词】椎间盘；髓核细胞；细胞因子；细胞外基质；合成代谢；分解代谢；

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