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目的:椎间盘退变(Intervertebral disc degeneration, IVDD)是引起腰腿痛的一个重要原因,但目前为止,椎间盘退变的生理、病理机制仍未明确。髓核组织的退变是椎间盘退变的中心环节,本研究拟通过免疫组化方法和Real time-PCR技术对正常组和退变组的髓核组织中水通道蛋白1(Aquaporin1, AQP1)和水通道蛋白3(Aquaporin3, AQP3)表达水平的比较研究,探讨水通道蛋白1和水通道蛋白3在椎间盘髓核组织中的作用,了解水通道蛋白在椎间盘髓核的生理及病理意义,探讨-种新的椎间盘退变的病理生理机制,进而为椎间盘退变的防治提供一种新的思路和方向。方法:根据Pfirrmann分级方法将椎间盘髓核组织标本分为5个等级,1-5级分别对应A、B、C、D、E五个组别。将标本进行固定、洗涤、脱水、透明、浸蜡、包埋、切片,然后运用HE染色技术观察髓核组织退变的病理表现。随后运用免疫组织化学和Real time-PCR技术观察AQP1及AQP3在椎间盘髓核的表达水平,分别测量其免疫组化阳性细胞平均光密度(MOD)和mRNA表达含量。对得出的数据运用17.0统计软件进行单因素方差分析。结果:1.HE染色观察:正常组:髓核组织结构疏松,基质成分完整,髓核细胞多,胶原纤维走行清楚,细胞核结构完整。退变组:髓核组织皱缩,基质成分减少,胶原纤维增生粗大,走行紊乱,髓核细胞少,细胞核结构不完整。2.免疫组化分析:退变组AQP1及AQP3的阳性细胞表达较正常组明显减弱,其MOD值随椎间盘退变程度加重呈进行性下降。对各组间的MOD值行单因素方差分析,AQP1:A组与C、D、E组比较,B组与D、E组比较,C组与E组比较,D组与E组比较,差异均有统计学意义(P<0.05);其余各组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。AQP3的MOD值在各个组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。对AQP1、AQP3的MOD值和Pfirrmann分级、年龄之间进行Pearson积矩线性相关分析:AQP1与Pfirrmann分级之间呈显著反相关(]=-0.862, P<0.01);AQP3与Pfirrmann分级之间呈显著反相关(1=-0.944, P<0.01); AQP1与年龄之间呈显著反相关(r=-0.794,P<0.01),AQP3与年龄之间呈显著反相关(r=-0.881,P<0.01)。3. Real time-PCR分析:退变组髓核组织的Ⅱ型胶原mRNA表达较正常组明显减少,AQP1及AQP3的mRNA表达随椎间盘退变程度加重呈进行性下降。对各组间AQP1及AQP3的mRNA表达行单因素方差分析,AQP1:A组与C、D、E组比较,B组与D、E组,C组与E组比较差异有统计学意义(P<0.05);其余各组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。AQP3:A组与D、E组比较,B组与D、E组,C组与E组比较差异有统计学意义(P<0.05);其余各组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:人正常髓核组织与退变髓核组织中的AQP1、AQP3在蛋白和基因水平上的表达存在显著差异;与正常髓核相比,退变髓核的AQP1、AQP3的表达明显降低;并且随着椎间盘髓核退变级别的加重AQP1、AQP3的表达含量呈进行性降低。