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目的:建立椎间盘退变动物模型,证实在退变的椎间盘髓核组织中存在髓核来源间充质干细胞(Nucleus Pulposus Mesenchymal Stem Cells,NPMSC),并比较正常及退变椎间盘来源髓核MSC生物学性能差异,比较多效因子(Pleiotrophin,PTN)在正常及退变椎间盘来源髓核MSC中的表达,比较不同浓度辛伐他汀干预退变椎间盘来源髓核MSC后对Pleiotrophin的表达及髓核MSC生物学性能的影响,并探讨Pleiotrophin在此过程中可能的作用。方法:1.制作大鼠尾椎椎间盘退变模型:采用经皮微创穿刺大鼠尾椎椎间盘纤维环来创建椎间盘退变模型,同时检测Pleiotrophin基因在椎间盘髓核组织中的表达;2.髓核MSC的获取及培养:建模2周后取正常及退变节段椎间盘髓核组织,剪碎后Ⅱ型胶原酶、胰蛋白酶消化,重悬细胞,接种培养;3.髓核MSC鉴定:细胞形态学观察、是否贴壁生长;细胞表面抗原蛋白分子测定;三系诱导分化能力检测;干性基因的表达;4.比较正常及退变椎间盘来源髓核MSC生物学性能差异:细胞增殖活力检测、细胞凋亡检测、caspase-3活性检测、检测PTN、BMP-2及SIRT1基因的相对表达;5.辛伐他汀对退变椎间盘来源髓核MSC生物学性能的影响及对Pleiotrophin表达的影响:对退变椎间盘来源髓核MSC施加不同浓度辛伐他汀进行干预处理,检测比较髓核MSC生物学性能变化及PTN、BMP-2、蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白基因的相对表达;6.辛伐他汀对过表达PTN基因髓核MSC生物学性能的影响:辛伐他汀干预过表达PTN基因的髓核MSC,检测比较生物学性能及PTN、BMP-2、蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白基因的相对表达。结果:1.成功采用经皮微创穿刺大鼠尾椎椎间盘纤维环来创建椎间盘退变动物模型:20G直径细针经皮微创穿刺大鼠尾椎椎间盘可诱发椎间盘发生退变,创建稳定、可靠的椎间盘退变动物模型,建模术后2～3周可用于进一步研究椎间盘退变。退变椎间盘髓核内有PTN基因表达;2.正常及退变的椎间盘髓核组织中均存在髓核MSC,正常及退变椎间盘来源髓核MSC生物学性能存在差异:两组细胞在形态学上无显著差异,退变椎间盘来源髓核MSC细胞增殖速度减慢,而细胞凋亡率及caspase-3表达活性显著增加。退变的椎间盘髓核组织及退变椎间盘来源髓核MSC中均有PTN基因表达,退变椎间盘来源髓核MSC中PTN表达明显高于正常椎间盘来源髓核MSC;3.合适浓度(0.1～0.5 μmol/L)的辛伐他汀可以调控退变椎间盘来源髓核MSC的生物学性能,促进细胞增殖活性同时抑制凋亡,而过高浓度(1μmol/L)的辛伐他汀能够抑制细胞增殖。辛伐他汀可以促进细胞外基质中Ⅱ型胶原和蛋白多糖的基因表达:空白对照组髓核MSC中极少表达Ⅱ型胶原和蛋白多糖基因,经辛伐他汀作用后,各组髓核MSC中均发现有明显的Ⅱ型胶原和蛋白多糖的基因表达,并且随着作用时间的延长,其表达也逐渐增强;各组髓核MSC中均存在PTN和BMP-2的基因表达,经不同浓度辛伐他汀作用后,PTN和BMP-2的基因表达有所增加。各组PTN和BMP-2基因表达在辛伐他汀作用后第14天达到峰值。辛伐他丁干预后PTN基因表达的增多和减少伴随着髓核MSC的增殖活性增加和降低以及凋亡活性的降低和增加;4.髓核MSC转染过表达PTN基因后,髓核MSC生物学活性及PTN、BMP-2、蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白基因的表达增强,0.5 μmol/L辛伐他汀干预后,转染过表达PTN基因的髓核MSC生物学活性及相关因子基因表达也均增强。结论:经皮微创穿刺大鼠尾椎椎间盘纤维环能够成功创建椎间盘退变动物模型;证实正常及退变的椎间盘髓核组织中均存在髓核MSC,证实正常及退变椎间盘来源髓核MSC生物学性能存在差异;证实Pleiotrophin在退变椎间盘来源髓核MSC中的表达以及对髓核MSC增殖和凋亡的影响;证实辛伐他汀可以通过调控Pleiotrophin表达来调控髓核MSC的生物学性能,并促进细胞外基质的合成与表达;辛伐他汀及Pleiotrophin可能作为一个新的方向用于椎间盘退变的修复重建治疗。