循环压力负荷对椎体软骨终板退变的影响

椎体软骨终板的退变与椎间盘的退变呈正相关，而终板软骨细胞是终板生理功能维持的关键。异常钙化是软骨终板退变最主要病理改变，其机制未完全阐明。目前，研究终板软骨细胞均采用静态培养，不能体现力学因素对终板软骨细胞的影响以及应力负荷对软骨终板钙化的影响。本课题对体外培养的终板软骨细胞采用循环压力施加负荷，观察终板软骨细胞生物学特性的变化、内源性细胞因子TGF-β1以及钙化相关基因：胞外核苷酸焦磷酸酶、组织非特异性碱性磷酸酶及ank 基因的表达变化，并对相关的Akt/PI3K信号通路、MAPK信号通路进行研究。以了解循环压力负荷下内源性TGF-β1与软骨终板钙化基因表达的关系及分子信号通路的作用,阐明应力作用下终板软骨细胞的生物学应答反应，寻找关键的信号转导分子,为调控终板软骨的功能提供依据，从而为椎间盘退变的有效防治提供新的靶点。

本课题以终板软骨细胞为研究对象，发现钙化相关基因：胞外核苷酸焦磷酸酶、组织非特异性碱性磷酸酶及ank 基因随终板软骨细胞的退变而表达减少，其机制可能为通过活化JNK、P38信号通路所致；对体外培养的终板软骨细胞采用施加压力负荷发现，循环压力致使终板软骨细胞表型标志基因蛋白和钙化相关基因表达量明显下降并出现钙化。适宜的牵张刺激可以维持终板软骨细胞表型和功能的稳定，但过高频率及间歇性的持续压力或张力刺激可诱发终板软骨细胞钙化的发生，并伴有钙化基因表达的相关信号通路变化。同时我们证实力学通过减少TGF-β1的表达来下调钙化相关基因的表达而导致终板软骨细胞退变和钙化，为有效防治椎间盘退变及阻止椎间盘进行性退变寻找新靶点提供了理论依据。该项目共发表论文36篇，其中论著24篇，含 SCI 论文3 篇，medline收录论文1篇，中华级国家核心期刊发表文章7 篇，其他核心期刊文章13篇，这些论文也受到其他学者的引用。同时本课题共培养研究生3名，均已毕业。