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背景:下腰痛(Low back pain,LBP)是目前普遍的公共卫生问题之一,是导致世界各地致残的主要原因。研究发现,椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)是导致LBP的重要原因之一。随着IVDD的发展,椎间盘内微环境会随之发生改变,如低氧、低p H值、高渗和低营养等。而IVDD中可再生并向类髓核细胞分化的髓核间充质干细胞(nucleus pulposus mesenchymal stem cells,NP-MSCs)生物学活性与低p H值的改变联系紧密,内环境中p H下降会降低其生物学活性。酸敏离子通道(Acid-sensitive ion channels,ASICs)是一种门控离子通道,属于上皮钠通道/退化蛋白家族(the epithelial sodium channel/degenerin family,DEG/ENa C)中的重要一员,是机体内酸环境改变的重要感受器。退变椎间盘内酸环境可通过介导ASICs对NP-MSCs生物学活性进行调控。近期研究发现Sa12b是一种能够非特异性抑制ASICs的黄蜂肽,以浓度依赖的方式可逆地抑制大鼠背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)中ASICs电流峰值,但是其是否通过介导ASICs影响人退变椎间盘内酸环境中NP-MSCs的生物学活性,从而延缓椎间盘退变,改善下腰痛仍不清楚。目的:1.观察不同浓度Sa12b对酸性微环境中人退变NP-MSCs生物学活性的影响;2.观察不同浓度Sa12b作用酸性微环境中人退变NP-MSCs后,ASICs各亚基的表达情况,并探讨影响人退变NP-MSCs生物学活的相关机制。方法:1.从腰椎间盘突出症患者髓核摘除术中的髓核组织中分离出NP-MSCs,通过细胞形态观察,三系分化和流式细胞表型进行细胞鉴定和纯化;2.通过细胞毒性检测、细胞凋亡检测和Annexin V法,检测不同浓度Sa12b作用酸性微环境人退变NP-MSCs后,人退变NP-MSCs的细胞增殖和细胞凋亡等生物学活性;3.通过实时定量PCR(Quantitative Real-time PCR,q PCR)和蛋白免疫印迹(Western blotting)检测不同浓度Sa12b作用酸性微环境人退变NP-MSCs后,其细胞外基质(ECM)相关基因(Ⅱ型胶原、蛋白多糖、SOX-9)的表达;4.q PCR技术检测Sa12b作用酸性微环境人退变NP-MSCs后,人退变NP-MSCs中ASICs各亚基(ASIC1,ASIC2,ASIC3,ASIC4)和干细胞相关基因(Oct4、Nanog、Jag1、Notch1干性基因)的表达,探究Sa12b影响人退变NP-MSCs生物学活性的可能机制;5.通过流式细胞仪和激光共聚焦检测Sa12b、amiloride和同时加入Sa12b及amiloride作用酸性微环境人退变NP-MSCs后,人退变NP-MSCs中钙离子内流的相关情况,探究Sa12b影响人退变NP-MSCs生物学活性的可能机制。结果:1.从正常髓核组织中分离培养的细胞呈纺锤状、贴壁生长,可体外扩增,流式细胞仪检测结果显示细胞高表达CD73(98.6%)、CD90(97.7%)、CD105(97.9%),低表达HLA-DR(3.01%)、CD34(1.73%)、CD45(1.29%),且可以向成骨细胞、成脂细胞及类软骨细胞分化,确定分离培养的细胞为NP-MSCs;2.与正常培养环境(p H=7.4)相比,酸性环境(p H=6.2)中培养的人退变NP-MSCs的增殖情况出现大幅度抑制(p<0.001),但是当在酸性环境中加入不同浓度Sa12b(0,2,4,6,8μg/μl)后,人退变NP-MSCs的增殖抑制情况显著改善(p<0.05),凋亡率逐渐下降(p<0.001),并于Sa12b浓度为8μg/μl时均达到最佳状态;3.随着Sa12b浓度增加,酸性微环境中人退变NP-MSCs中细胞外基质相关基因(Ⅱ型胶原、蛋白多糖、SOX-9)逐渐增加(p<0.01),Sa12b极有可能促进退变椎间盘细胞外基质的重塑;4.随着Sa12b浓度增加,酸性微环境中人退变NPMSCs中ASICs各亚基(ASIC1,ASIC2,ASIC3,ASIC4)逐渐减少(p<0.05)。且与对照组相比干细胞相关基因(Oct4、Nanog、Jag1、Notch1干性基因)表达量显著增高(p<0.05)。5.与对照组相比,同时含有Sa12b及amiloride处理组中钙离子内流显著减少(p<0.0001)。仅用Sa12b或amiloride处理组次之(p<0.0001),对照组中最高。结论:1.不同浓度Sa12b能够改善酸性微环境中人退变NP-MSCs生物学活性,并以浓度为8μg/μl时效果最为显著;2.不同浓度Sa12b通过抑制AISCs减少钙离子内流,并极有可能是通过Notch信号通路改善NP-MSCs的生物学活性。综上所述,本研究为椎间盘退变的生物学治疗提供了新的思路,Sa12b在延缓椎间盘退变,治疗下腰痛方面具有巨大潜力。