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目的：分别在退变与正常的腰椎间盘髓核组织中,检测基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)、基质金属蛋白酶-13(MMP-13)和P16的表达,比较MMP-1、MMP-3、MMP-13、P16在两组中的表达水平差异,分析MMP-1、MMP-3、 MMP-13与P16表达的相关性,以及MMP-1, MMP-3、MMP-13、P16表达与椎间盘退变等级的相关性。探索MMP-1、MMP-3、MMP-13与P16在椎间盘退变过程中的意义。方法：选取2013-07～2014-07在东南大学附属中大医院脊柱外科住院进行手术的腰椎间盘突出症患者的髓核标本为实验组,共40例(男19例,女21例)；同期手术的腰椎骨折患者或特发性脊柱侧凸患者的腰椎间盘髓核标本为对照组,共20例(男13例,女7例)。根据椎间盘退变Pfirrmann分级对椎间盘进行分级,将椎间盘标本分为两份,其中一份行石蜡切片做HE染色及免疫组化染色,另外-份行VVestern-Blot目的蛋白检测,检测老化髓核细胞中MMP-1、MMP-3、 MMP-13与P16的表达,分别记录细胞染色阳性率并进行分级,对上述四者在实验组与对照组的表达进行比较,采用等级相关分析方法分析MMP-1、 MMP-3、MMP-13与P16表达的相关性,以及MMP-1、MMP-3、MMP-13、P16表达与椎间盘退变等级的相关性。结果：1、40例退变的椎间盘当中MMP-1、MMP-3、MMP-13、P16染色阳性率分别为82.5%(33/40)、77.5%(31/40)、62.5%(25/40)和87.5%(35/40),对照组中MMP-1、MMP-3、MMP-13和P16染色阳性率分别30%(6/20)、15%(3/20)、25%(5/20)和30%(6/20)。 MMP-1、MMP-3、MMP-13、P16染色结果在两组之间的表达差异有显著意义(p<0.001)。2、在实验组及对照组中,MMP-1、MMP-3、MMP-13及P16蛋白表达水平呈差异表达,即在实验组中的表达高于对照组,其差异均有统计学意义(P<0.05)。3、在实验组中,将MMP1、MMP-3、MMP-13及P16的染色阳性率等级进行相关性分析,得出MMP-1、MMP-3、P16三者的表达呈正相关,其中MMP-1与MMP-3的相关系数为rs=0.366,p=0.02,中度相关；MMP-1与P16的相关系数为rs=0.418,p=0.007中度相关；MMP-1与P16的相关系数为rs=0.467,p=0.002,中度相关。MMP-13与MMP-1、MMP-3 、P16的表达均无相关性。4、在实验组中,将MMP-1、MMP-3、MMP-13及P16的Western-Blot目的蛋白检测结果进行相关性分析,得出MMP-1、MMP-3. P16三者的表达呈正相关,其中MMP-1与MMP-3的相关系数为r5=0.319,p=0.045,中度相关；MMP-1与P16的相关系数为r5=0.447,p=0.004,中度相关：MMP-3与P16的相关系数为rs=0.403,p=0.004,中度相关。MMP-13与MMP-1、MMP-3、P16的表达均无相关性。5、免疫组化染色提示,在实验组中MMP-1、MMP-3、P16的表达与退变椎间盘退变等级正相关,其相关系数分别为rs=0.646,p<0.001,显著相关；rs=0.633,p<0.001,显著相关；r5=0.738,p=<0.001,显著相关。MMP-13的表达与退变椎间盘退变等级无明显相关性,其相关系数分为rs=0.155,p=0.169>0.05,无相关性。6、Western-Blot目的蛋白检测结果提示,在实验组中MMP-1、P16蛋白表达水平与椎间盘退变等级正相关,其相关系数分别为rs=0.415,p=0.004;r5=0.449,p=0.002; MMP-3、MMP-13蛋白表达水平与椎问盘退变等级无明显相关性,其相关系数分别为rs=0.063,p=0.349;r5=-0.047,p=0.386。结论：1、MMP-1、MMP-3、MMP-13与P16在正常及退变的椎间盘髓核组织中均有一定程度的表达,但在退变的椎间盘组织中表达增高,可能参与了椎间盘退变的发生发展过程。2、MMP-1、P16表达水平与椎间盘退变等级存在正相关性,MMP-1和P16的共表达在椎间盘退变过程中可能发挥了重要作用。3、椎间盘退变过程中MMP-3与MMP-1及P16的表达存在明确的正相关性,推测MMP-3可能参与了P16、MMP-1的活化调控。