瘦素在人后纵韧带骨化疾病发生中的作用及相关信号通路研究

Ossification of posterior longitudinal ligament (OPLL) was a common disease of spine and dominant within Asian population. The OPLL may present with impingement of spinal cord and neurologic function injury, which caused a big hazard to human’s health ware. Referring from the notion that obesity and the polymorphism of leptin receptor (LEPR) were risk factor for elapse of OPLL, this study mainly focuses on the relationship and underlying signaling pathway for leptin and development of OPLL..The osteogenic ability of cells from posterior longitudinal ligament of OPLL was measured after stimulating under leptin in vitro. The osteogenic ability of PLL was also measured in vivo after leptin stimulating the leptin receptor mutant Zucker fatty rat. The signal pathway concerning the osteogenesis of JAK/STAT3, MEK/ERK, PI3K were checked. The core nuclear transcription factor of Runx2 and a new osteogenesis facor SATB2 were also checked under the stimulation of leptin. Furthermore, this study is intended to discover the relationship between leptin and the different foci of OPLL (including C-OPLL, T-OPLL), the co-effect between insulin pathway and leptin pathway in the development of OPLL. .The study will cast new sight on the leptin and the development of OPLL.

后纵韧带骨化是常见的脊柱疾患，以亚洲人群高发，该病致瘫率高，治疗效果差，给患者和社会带来沉重的负担。结合肥胖作为该病的危险因素以及瘦素受体多态性与发病的可能关系，本研究以瘦素为切入点，探讨该病的发病的可能机制及相关信号通路改变。. 通过leptin刺激体外培养的后纵韧带骨化的后纵韧带细胞，及leptin注射瘦素受体突变的肥胖Zucker鼠（Leprfa/Leprfa），观察leptin对后纵韧带细胞成骨分化的变化，同时观察该病理过程中包括JAK/STAT3、MEK/ERK信号通路的变化，及对成骨相关的重要核转录因子Runx2及SATB2的改变，揭示leptin导致后纵韧带骨化的细胞机制。同时围绕leptin影响后纵韧带骨化在不同部位发病的作用，及leptin与胰岛素在OPLL发病的协同作用的可能信号途径进行研究。.本研究为揭示leptin在OPLL发病中作用及可能信号通路提供实验依据

后纵韧带骨化(Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament，OPLL)是常见的脊柱疾患，OPLL可能造成相应节段的脊髓、神经根压迫，导致神经功能障碍，甚至出现瘫痪，给患者及社会造成极大危害。瘦素(leptin)作为一种小分子量蛋白，不仅参与脂肪代谢，还参与诸如免疫调节、造血、卵巢功能、肿瘤发生、转移、细胞增殖及炎症反应、骨形成等多种生理病理过程。但目前关于Leptin在OPLL疾病发生中的机制尚不清楚，本研究将有助于揭示瘦素、肥胖、高胰岛素血症与OPLL发生发展的关系及可能的信号传导途径，为OPLL的诊断提供新的思路，为预防OPLL术后进展及复发提供新的作用靶点。本研究共收集64例人的血清样本（OPLL35例、相对正常29例）进行血清中瘦素、胰岛素、碱性磷酸酶等浓度的Elisa测定，并进行了OPLL患者后纵韧带分离以及原代细胞的分离培养，检测在不同浓度瘦素刺激下细胞的增殖、矿化程度、以及相关通路蛋白的表达情况。研究发现女性中血清的瘦素浓度要高于男性；在患有颈椎后纵韧带骨化的女性患者中，血清中的瘦素浓度以及碱性磷酸酶的浓度要显著高于相对正常的女性；在所有受试者中，经体重指数校正后血清的瘦素浓度与碱性磷酸酶的浓度是呈负相关的。分离出的后纵韧带成纤维细胞经瘦素处理后，细胞中的ALP、OCN的表达水平、以及矿化的程度均有提高，且具有统计学差异，但瘦素对细胞的增殖作用没有影响。且我们的研究还发现，在100ng/ml瘦素刺激下，能够明显激活细胞的ErK、JNK、P38信号通路，且在刺激0.5-1h时，相关蛋白表达量最高，随后呈依次递减的趋势。通过本项研究，我们可得出瘦素能够促进后纵韧带细胞的成骨分化，且这种成骨分化是通过激活JAK/STAT和ERK信号途径进而影响细胞，这对于OPLL的防治以及复发具有重要的临床指导意义。