人椎间盘髓核细胞的相关研究

背景及概述^[1]

人椎间盘髓核细胞分离椎间盘组织；椎间盘是连接相邻椎体两端的软骨盘。形成脊柱的软骨联合，属微动关节。厚度因脊柱部位和动物种类而有不同。颈部、尾部和腰部较厚，胸部较薄，荐部已骨化。狗的较厚，总厚度约占脊柱全长16%；有蹄兽较薄，仅占10%。每一椎间盘由两部分构成：中央为脊索遗迹形成的胶冻状结构，称髓核，脊柱运动时可起缓冲作用；外周为纤维环，有纤维束斜向连接于相邻两椎端表面的软骨并与之结合，可限制髓核外逸。椎间盘随年龄而发生退行性变化，如髓核钙化、纤维环碎裂等，均可影响脊柱的运动。髓核是位于椎间盘内、不接触椎体的白色而有弹性的胶样物质。出生时的髓核比较大而软，位于椎间盘的中央，不接触椎体。在生长发育过程中，髓核位置有变化。至成年时，髓核位于椎间盘偏后。髓核约占椎间盘横断面的50%～60%。在幼儿时，椎间盘内层纤维环行包绕在脊索细胞的周围。10岁后脊索细胞消失，仅有软而呈胶冻样的髓核。12岁时髓核几乎完全由疏松的纤维软骨和大量的胶原物质构成。随着年龄的增长、胶原物质则被纤维软骨所取代。儿童的髓核结构与纤维环分界明显，老年髓核与纤维环分界不明显。髓核具有与水结合的能力。依据年龄的不同，水的含量可占髓核总量的75%～90%。年龄大则髓核水分减少。髓核在承受突然外力情况下，起吸收振荡的作用。在压力作用下髓核不能压缩，但能变形，将力传送到纤维环各部分，使纤维略延长或改变各层纤维的方向而分散压力。在脊柱运动时，髓核作为运动的支柱，在一般情况下不能压缩，在脊柱作前屈、后伸和旋转运动时起类似轴承的作用。在承受力量时，髓核向各方均匀地传递力量，能够避免椎间盘某一方向过多的承受力量而造成纤维环的破裂、软骨盘的骨折及椎体的压力性骨吸收，从而起到应力平衡的作用。人椎间盘髓核细胞采用胶原酶-中性蛋白酶混合消化法并结合软骨细胞专用培养基培养筛选制备而来。人椎间盘髓核细胞主要用于科学研究。

有研究探讨白细胞介素-1β(IL-1β)对人椎间盘髓核细胞表达基质金属蛋白酶-3，7，9，13的作用。方法分离人椎间盘髓核细胞进行单层培养并利用甲苯胺蓝、番红-O染色和Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行鉴定，而后分别用10ng/ml和50ng/ml重组人IL-1β刺激体外培养的髓核细胞，RT-PCR检测基质金属蛋白酶-3，7，13的表达，定量PCR检测基质金属蛋白酶-9的表达。结果通过10ng/ml和50ng/ml重组人IL-1β的刺激，基质金属蛋白酶-3，7，9，13表达均较对照组高(P0.05)；基质金属蛋白酶-9，13表达随IL-1β浓度升高而升高(P0.05)；在相同浓度的IL-1β(10ng/ml)下，与对照组相比基质金属蛋白酶-7，13表达升高分别约为10倍和38倍，较基质金属蛋白酶-3，9升高明显(P0.05)。因此IL-1β可以促进人椎间盘髓核细胞表达基质金属蛋白酶-3，7，9，13，而且以基质金属蛋白酶-7，13明显，提示IL-1β的存在加速了椎间盘基质分解，且其所诱导的分解可能主要是通过基质金属蛋白酶-7，13起作用。

主要参考资料

[1] 兽医大辞典

[2] 中国骨伤科学辞典

[3] 杨冬发, 叶伟, 王新光, 等. 白细胞介素-1β 对髓核细胞基质金属蛋白酶-3, 7, 9, 13mRNA 表达的影响[D]. , 2009.