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MMP-1、IL-1β与p38MAPK在大鼠退变椎间盘中表达变化及作用的实验研究

作　者: 孙春光
导　师: 董启榕
学　校: 苏州大学
专　业: 骨科学
关键词: 椎间盘退变 MMP-1 IL-1β p38MAPK 细胞凋亡
分类号: R681.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


目的：建立一种新的可行的大鼠尾椎间盘退变模型，并应用影像学、组织形态学方法验证模型的可靠性；探讨MMP-1、IL-1β与p38MAPK在椎间盘退变过程中的表达变化及作用。方法：第一部分：3月龄雄性SD大鼠36只，随机分为空白组、对照组和实验组，实验组鼠尾安装外固定支架并加压大鼠自身体重，对照组安装不加压，空白组不安装。Co7和Co10椎体各交叉并平行打入两根克氏针，克氏针垂直鼠尾且与矢状面呈45°，安装外固定支架，术后两组大鼠每日给予肌注青霉素（共计5天）及酒精滴孔以预防感染。三组分别于术前全部及术后2、4、8周各随机抽取4只大鼠，取标本前行MRI检查并测量T2像MEANS值，影像学检查后取出Co7-Co10椎间盘组织进行HE染色。第二部分：3月龄雄性SD大鼠60只，随机分为空白组和实验组，不设对照组。手术及安装外固定支架操作过程同第一部分。两组大鼠于术后4周各随机抽取5只，取出Co8-9椎间盘组织（包括髓核和纤维环），行Ⅰ型和Ⅱ型胶原免疫组化染色；TUNEL标记检测细胞凋亡；Real-time PCR检测细胞外基质中MMP-1、IL-1β的基因表达；Western Blotting检测细胞内p38MAPK蛋白及其磷酸化水平表达。结果：第一部分：空白组术前、术后2、4、8周时Co7-8、Co8-9和Co9-10髓核T2像上信号无明显变化，MEANS值无明显差异（P>0.05）。对照组Co8-9髓核T2像上信号呈轻度下降，但MEANS值与空白组相比，无明显差异（P>0.05）；Co7-8、Co9-10髓核信号下降明显，与空白组比较，有明显差异（P<0.05）。实验组Co7-8和Co9-10髓核T2像上信号随时间增加而降低，Co8-9也明显降低，在4周时两组之间均有明显差异（P<0.05）。实验组8周时Co7-8、Co8-9和Co9-10髓核T2像上信号与4周时比较，下降不明显，无明显差异（P>0.05）。空白组SD大鼠在组织形态学上术后2、4、8周时与对照组无明显差异，细胞排列均匀，纤维环各层排列整齐。实验组Co7-8、Co8-9和Co9-10在术后2周时可见髓核细胞减少，纤维环排列尚规则，纤维环与髓核过渡区稍变窄；4周时髓核细胞明显减少，纤维环排列紊乱，纤维环与髓核过渡区消失。第二部分：空白组椎间盘组织中Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原染色呈规整网状，较规整，4周时无明显差异。实验组Co8-9在术后4周时Ⅰ型胶原染色明显加深，排列紊乱，Ⅱ型胶原染色变淡，网状结构破坏。TUNEL检测髓核细胞凋亡指数两组之间有统计学差异（P<0.05），实验组细胞凋亡指数明显高于空白组。纤维环细胞凋亡指数两组之间无明显差异（P>0.05）。Real-time PCR检测髓核组织和纤维环组织中MMP-1的mRNA水平同空白组相比分别提高1.69±0.25倍和4.82±0.28倍，IL-1β则分别提高2.63±0.33倍和8.50±0.16倍，均有统计学差异（P<0.05）。Western Blotting检测髓核组织中空白组p38MAPK蛋白磷酸化水平明显低于实验组，两组之间具有统计学差异（P<0.05）；而纤维环组织中两者则无明显差别（P>0.05）。结论：（1）本实验成功复制出椎间盘退变模型。（2）MRI检查结果表明该模型退变因素主要包括力学因素和营养障碍两方面（排除自然退变）。（3）排除营养障碍后椎间盘退变空白组与对照组无明显差异。（4）力学因素致椎间盘退变在术后四周时最明显，延长时间并不能进一步加重退变。（5）退变椎间盘组织中基质蛋白如Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原，均发生明显的降解。（6）MMP-1和IL-1β的mRNA表达水平在退变椎间盘中（包括髓核和椎间盘）均明显升高，两者在椎间盘退变过程中相互促进，共同降解胞外基质。（7）退变椎间盘髓核细胞凋亡明显，p38MAPK蛋白活性增高。有可能是IL-1介导的p38信号通道激活，从而引起细胞凋亡。

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-10
引言  10-12
第一部分 力学作用致大鼠尾椎间盘退变模型  12-30
  前言  12
  材料与方法  12-17
  结果  17-22
  讨论  22-26
  结论  26
  参考文献  26-30
第二部分 MMP-1、IL-1β与 p38MAPK 在大鼠退变尾椎间盘中的表达变化及作用  30-51
  前言  30
  材料与方法  30-38
  结果  38-43
  讨论  43-47
  结论  47
  参考文献  47-51
综述  51-67
  参考文献  60-67
附录  67-68
中英文对照缩略词表  68-69
攻读硕士学位期间公开发表的论文及科研成果  69-70
致谢  70-71

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中图分类: > 医药、卫生 > 外科学 > 骨科学（运动系疾病、矫形外科学） > 骨骼疾病 > 脊柱及背疾病 > 脊椎关节病
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