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目的:椎间盘退行性变是引起慢性腰腿痛、颈肩痛的常见原因,是脊柱外科临床中最常见的疾病。通过细胞和分子生物学研究阻止椎间盘退变的发生和治疗已退变的椎间盘成为近来脊柱外科研究的热点。然而椎间盘增龄退变过程中细胞增殖及自我修复机制尚未明确。本研究通过对比不同年龄段兔椎间盘细胞增殖及干细胞标志物的差异,探索兔椎间盘增龄过程中细胞增殖及干细胞数量变化,探讨这些变化与椎间盘增龄退变的联系。方法:1.免疫组织化学染色:分别取6月龄及2岁龄新西兰大白兔L6椎间盘,4%甲醛固定过夜,石蜡包埋。矢状位切片并进行免疫组织化学染色,检测兔椎间盘内PCNA等增殖标志物及Notch1、Jagged1、C-KIT、CD166等的表达。2.流式细胞周期分析:取6月龄及2岁龄新西兰大白兔各8只,处死并分别取其L1-L6纤维环和髓核组织,用0.2%胰蛋白酶消化组织1小时,0.025%胶原纤维酶消化6小时分离原代细胞,流式细胞仪检测细胞周期。比较两个年龄段兔椎间盘内G2/M期细胞比例。3.定量Real-Time PCR:取6月龄及2岁龄新西兰大白兔各8只,处死并分别取其L1-L6纤维环和髓核组织。按上述方法分离原代细胞,提取原代细胞RNA,定量分析增殖标志物PCNA和干细胞标志物Notchl、Jagged1、C-KIT、 CD166的基因表达水平,比较两个年龄段的基因表达差异。4. Western-blot分析:取6月龄和2岁龄新西兰大白兔各4只,提取L1-L6纤维环和髓核组织蛋白,检测增殖标志物PCNA和干细胞标志物Notch1、 Jagged1、C-KIT、CD166的蛋白表达水平,比较两个年龄段的蛋白表达差异。结果:1.免疫组织化学染色:不同年龄段兔髓核和纤维环内均有增殖相关抗原PCNA和干细胞标志物Notch1、Jagged1、C-KIT、CD166表达。2.流式细胞周期分析:6月龄兔髓核(YNP)及纤维环(YAF) G2/M期细胞所占比例分别为13.03±0.54%和12.89±1.06%,均显著大于2岁龄兔髓核(MNP)及纤维环(MAF) G2/M期细胞所占比例分别为8.727±1.12%和8.304±0.77%(p<0.01),而同年龄段兔髓核和纤维环G2/M期细胞所占比例无统计学差异。3.定量Real-Time PCR分析:6月龄髓核内PCNA和C-KIT基因表达显著高于2岁龄兔髓核(p<0.05)。Notchl、CD166、Jaggedl基因的表达无统计学差异。6月龄纤维环内PCNA、C-KIT、CD166、Jaggedl基因的表达显著高于2岁龄兔纤维环(p<0.05)、Notchl基因的表达无统计学差异。4. Western-blot分析:6月龄兔椎间盘髓核和纤维环内PCNA、Notch1、Jagged1、 C-KIT、CD166等蛋白的表达均显著高于2岁龄兔椎间盘。结论:1.6月龄和2岁龄兔椎间盘内均有增殖细胞和干细胞存在;说明椎间盘具有自我修复的潜力。2.6月龄兔椎间盘纤维环和髓核内增殖细胞及干细胞比例均显著高于2岁龄兔;椎间盘增龄退变可能与可增殖细胞和干细胞的减少相关。3.刺激椎间盘内源性干细胞进行分化增殖,维持椎间盘内细胞增殖更替,可以起到预防或治疗椎间盘退变性疾病的作用。