椎间盘软骨终板干细胞衰老及其机制研究

Recent studies suggest that stem cell aging plays an important role in the tissue degeneration or organ disease. Many studies have proved the existence of cartilage endplate-derived stem cells (CESCs) in cartilage endplate tissue of intervertebral disc. However, whether the aging of CESCs is existed and what is its aging mechanism have never been reported. The effects of CESCs aging on intervertebral disc degeneration are also no clear. In the support of National Natural Science Foundation of China, we found that CESCs might also present aging phenomenon. This study was to determine the existence of CESCs aging by testing the self-renew ability, differential potentials, and cell aging of CESCs in different age groups, to investigate the aging mechanism of CESCs by detecting telomere, telomerase, p53-p21-pRb and p16-pRb signal pathway, and to explore the effects of specific microRNA on the regulation of CESCs aging. This project not only starts the related researches on the aging of CESCs, but also provides a new idea of disc degeneration mechanism.

最近的研究表明干细胞自身的衰老是组织退变或器官疾病产生的重要原因。研究已经证实人椎间盘终板组织中存在软骨终板干细胞，然而软骨终板干细胞是否存在衰老及其相关机制国内外尚未见报道，其在椎间盘退变中的作用及其具体机制也尚不清楚。在前期国家自然科学基金的支持下，我们研究发现软骨终板干细胞也存在衰老现象。本研究将通过对不同年龄组获得的人软骨终板干细胞的自我更新能力、分化潜能、细胞衰老等指标检测，来验证软骨终板干细胞的衰老；进一步从端粒、端粒酶、p53-p21-pRb和p16-pRb信号传导途径来研究其衰老的机制；并探索了特异性microRNA在软骨终板干细胞衰老中的调控作用。本课题不仅开启了软骨终板干细胞衰老的相关研究，还为椎间盘退变机制的研究提供了新的思路。

最近的研究表明干细胞自身的衰老是组织退变或器官疾病产生的重要原因。研究已经证实人椎间盘终板组织中存在软骨终板干细胞，然而软骨终板干细胞是否存在衰老及其相关机制国内外尚未见报道，其在椎间盘退变中的作用及其具体机制也尚不清楚。在前期国家自然科学基金的支持下，我们研究发现软骨终板干细胞也存在衰老现象。本课题通过对不同年龄组人软骨终板干细胞的自我更新能力、分化潜能、细胞衰老等指标检测发现，随着年龄增加，软骨终板干细胞出现衰老，细胞增殖能力和分化能力下降。通过mRNA和蛋白质检测发现，p53-p21-pRb和p16-pRb信号途径均参与软骨终板干细胞的衰老。利用microRNA基因芯片检测发现，hsa-miR-133b存在差异性表达，并通过上调/下调hsa-miR-133b表达能够显著影响软骨终板干细胞的衰老。本研究不仅开启了软骨终板干细胞衰老的相关研究，还为椎间盘退变机制的研究提供了新的思路。