人老化椎间盘髓核细胞体外老化模型的建立与细胞老化表型的初步研究

摘要：

[目的]构建人椎间盘髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs)老化模型,探讨老化NPCs中生长因子的表达差异及其与椎间盘退变(intervertebral disc degeneretion,IDD)的关系.[方法]体外单层培养人正常NPCs系(Scien Cell 4800),连续1∶2传代培养,诱导建立NPCs复制性老化(replication senescence cells,RS)模型;不同浓度双氧水作用于未老化细胞,模拟椎间盘氧化应激微环境,诱导建立应激诱导过早老化(stress induced premature senescence cells,SIPS)模型.细胞衰老β-半乳糖苷酶(senescence-associatedβ-galactosidase,SA-β-gal)染色检测NPCs阳性表达率.流式细胞仪检测G1期细胞比例及细胞凋亡率.CCK-8检测不同代次细胞增殖活性.应用Agilent表达谱芯片初步筛选出正常与老化NPCs中差异性表达的生长因子,实时荧光定量PCR进一步验证所筛选生长因子的表达差异.[结果] NPCs经连续传代、双氧水诱导可分别构建RS模型及SIPS模型.两种老化模型SA-β-Gal阳性表达的细胞比例均高于70％,G1期细胞比例均高于80％,凋亡率均低于10％.Agilent表达谱芯片筛选出的碱性成纤维生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)与血管内皮生长因子a(vascular endothelial growth factor a,VEGF-a)在不同老化模型中,表达差异有统计学意义(P＜0.05),特别是bFGF在SIPS模型中的表达显著高于RS模型(P＜0.05).两种老化模型中的bFGF表达量显著高于正常组(P＜0.05).[结论]双氧水诱导所引起的氧化应激可促进细胞过早老化.老化NPCs上调bFGF,且SIPS模型中的上调幅度显著高于RS,SIPS可能比RS更加上调bFGF.不同老化诱导条件下,生长因子的表达可能存在差异,bFGF可能参与椎间盘再血管化及自我修复.

关键词：细胞老化、生长因子、椎间盘退变、髓核细胞、氧化应激、双氧水

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分类号：R681.53(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：国家自然科学基金资助项目编号:81272035;81572170;青年科学基金资助项目编号:81201423

在线出版日期：2017-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：64-72