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第一部分TNFAIP3在人和大鼠正常及退变椎间盘髓核组织中的表达变化目的明确TNFAIP3及NF-κB通路相关信号分子在正常和退变椎间盘髓核组织中的表达变化。方法搜集临床人正常与退变髓核组织并采用免疫组化法观察正常和退变髓核组织中TNFAIP3表达变化;利用针刺法构建SD大鼠IVDD模型,分别提取正常与退变髓核组织的m RNA和蛋白(4周、20周、20周穿刺退变、50周),采用实时定量聚合酶链反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)和蛋白印迹实验(Western Blot,WB)检测TNF-α、TNFAIP3、NF-κB、TRAF6分子的表达水平;采用免疫组化法观察20周、20周穿刺退变组大鼠髓核组织中TNF-α、TNFAIP3、NF-κB、TRAF6分子表达变化。结果组织化学染色发现人正常和退变髓核组织TNFAIP3的表达存在明显差异,与正常髓核组织相比,退变髓核组织TNFAIP3的表达明显增加。在动物模型中发现与正常20周大鼠相比,20周针刺退变组大鼠髓核组织中TNFAIP3、TNF-α、TRAF6、p-NF-κB(p-p65)的表达明显增高(p<0.05);与4周、20周大鼠相比,50周大鼠髓核组织TNFAIP3的表达明显减少(p<0.05),而4周和20周大鼠髓核组织TNFAIP3的表达无显著差异;此外,4周大鼠髓核组织中TRAF6分子表达较少,而20周、20周针刺退变及50周的大鼠髓核组织TRAF6表达明显增高(p<0.05),以20周针刺组表达水平最为显著(p<0.05);随着IVDD的发生,NF-κB信号通路的激活不断增强,与4周、20周大鼠比,20周针刺和50周的大鼠髓核中p-NF-κB(p-p65)表达显著升高(p<0.05),并且随着大鼠周龄的增加,p-NF-κB(p-p65)的表达不断增加。结论采用针刺法构建IVDD模型,退变组髓核组织中TNF-α、TNFAIP3、TRAF6及p-NF-κB(p-p65)分子的表达较正常髓核组织明显增高(p<0.05);对比4周、20周和50周大鼠髓核组织TNFAIP3的表达水平发现,随着大鼠周龄的增加,TNFAIP3的表达存在逐渐减少的趋势。已证实TNFAIP3与TNF-α/NF-κB通路之间存在密切联系,所以上述结果提示TNFAIP3与IVDD的发生关系密切,可能与TNF-α/NF-κB通路的激活有关,可进一步研究其相关分子机制及作用。第二部分TNFAIP3在TNF-α炎症微环境下的髓核细胞衰老过程中的表达变化及作用机制目的炎症反应在IVDD的病理生理过程中具有关键作用。TNFAIP3是一种能抑制核转录因子-κB活性的泛素化修饰蛋白,可以预防多种炎性疾病的发生。但在IVDD中TNFAIP3的作用目前尚未阐明。本研究的目的是明确TNFAIP3在TNF-α诱导髓核细胞衰老的作用及机制。方法首先体外分离、培养、鉴定SD大鼠髓核细胞;实验分为三组:正常对照组、TNF-α干预组(10ng/ml、50ng/ml、100ng/ml)和衰老组(连续传代至P20代)。应用CCK-8细胞增殖活力检测﹑衰老相关β-半乳糖苷酶(Senescence associated-β-galactosidase,SA-β-Gal)染色法﹑RT-PCR、WB、Immunofluorescence(IF)从基因、蛋白及细胞功能水平评估髓核细胞衰老情况及TNFAIP3,NF-κB通路相关分子变化;为进一步研究TNFAIP3、细胞衰老与NF-κB通路的关系,我们下调TNFAIP3基因表达。实验进一步分组:正常对照组、TNF-α干预组、TNFAIP3基因沉默组、TNFAIP3基因沉默对照组。应用上述实验方法及流式细胞学技术等检测各实验组髓核细胞衰老相关表型(细胞增殖活力、SA-β-Gal染色、细胞周期、P53、P16)及细胞外基质(Aggrecan、Collagen II)合成功能的变化,同时观察各实验组NF-κB通路相关分子表达情况。以明确TNFAIP3在TNF-α诱导髓核细胞衰老过程中的作用机制。结果TNF-α可诱导髓核细胞衰老并上调髓核细胞TNFAIP3、p-NF-κB(p-p65)的表达(p<0.05);与对照组比,TNF-α组(10ng/ml、50ng/ml、100ng/ml)髓核细胞TNFAIP3、p-NF-κB表达升高(p<0.05),而衰老组髓核细胞TNFAIP3表达降低(p<0.05),p-NF-κB表达升高(p<0.05);TNF-α干预明显增加了TNFAIP3基因沉默的髓核细胞β半乳糖苷酶染色阳性率及P53、P16的表达(p<0.05),而显著降低了Aggrecan、Collagen II的表达(p<0.05);与对照组相比,TNF-α组细胞周期阻滞明显增强(p<0.05);与TNF-α组相比,TNFAIP3基因沉默组的细胞周期阻滞明显增强(p<0.05),而TNFAIP3基因沉默对照组的细胞周期阻滞无显著差异;TNF-α还可以降低细胞增殖活力,TNFAIP3基因沉默组的细胞增殖活力较正常组,TNF-α组、TNFAIP3基因沉默组对照组明显降低(p<0.05)。与对照组相比,TNF-α组的TRAF6、p-NF-κB(p-p65)表达显著增加(p<0.05);与TNF-α组、TNFAIP3基因沉默对照组相比,TNFAIP3基因沉默组的TRAF6、p-NF-κB(p-p65)的表达进一步升高(p<0.05)。结论TNFAIP3的表达与髓核细胞状态有关。TNFAIP3与髓核细胞衰老存在一定联系,随着髓核细胞老化,TNFAIP3表达逐渐减少;不同浓度TNF-α可以诱导髓核细胞衰老,TNFAIP3的表达与TNF-α也存在一定的剂量关系,高浓度(100ng/ml)TNF-α可使TNFAIP3表达减少,低浓度TNF-α(10ng/ml)TNFAIP3表达明显增加;TNFAIP3在髓核细胞内发挥保护作用,TNFAIP3可通过抑制TRAF6/NF-κB信号通路激活减弱TNF-α诱导的髓核细胞衰老过程。