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研究背景：椎间盘退行性变（intervertebral disc degeneration, IDD）是导致腰背疼痛的常见原因之一，同时也是引起躯体运动功能障碍的重要因素。各种研究表明IDD的发生是一个由多种因素共同作用产生的复杂结果，IDD的发病原因至今尚未完全阐明。高温必需因子HtrA1（High temperature requirement A1, HtrA1）是一种属于丝氨酸蛋白酶（HtrA）家族的热休克蛋白，HtrA1 这种分泌型蛋白酶不仅在心、脑及消化道肿瘤等疾病方面有重要影响，并且在骨、关节、和肌肉等疾病中发挥重要作用，但是HtrA1能否影响椎间盘的退变过程，以及在IDD中HtrA1与MMPs之间是否有联系均不清楚，且关于HtrA1的研究多局限于体外实验。 研究目的:旨在通过对人退变椎间盘髓核组织中HtrA1及MMPs的表达检测，分析HtrA1与MMPs在退变髓核中的表达是否存在相关性，并在随后的动物实验中以验证HtrA1对相关的MMPs是能否能直接产生作用，为今后进一步探索IDD， HtrA1,以及MMPs之间可能存在的内在联系提供新的思路。 研究方法：本研究通过免疫组化和蛋白质印迹法（Western Blot），聚合酶链式反应（PCR）等方法对临床病例标本及动物模型标本进行分析，其中临床病例取自江苏大学附属医院骨二科2016年09月～2017年08月期间收治的腰椎间盘突出症患者32例，取其髓核标本为退变组，男15例，女17例，年龄55~74岁，平均年龄64.2岁；对照组19例，均为脊柱外伤患者，男11例、女8例，年龄28~51岁，平均年龄42.6岁，根据椎间盘退变改良Thompson分级对椎间盘进行分级。分离髓核组织，采用免疫组化和荧光定量PCR方法检测两组标本的椎间盘组织中表达情况并比较分析；在动物实验方面取3月龄清洁级SD大鼠40只，雌雄不限，按随机对照原则分为空白对照组(A组)、和实验组(B组)各20只。B组大鼠从腹腔前路入路暴露椎间盘，利用微量注射穿刺针穿刺腰4-5、腰5-6椎间隙，穿刺成功后，以微量注射器向椎间盘内注rHtrA1，5ug/ml，5ul。A组大鼠在椎间盘穿刺成功后注人 5ul 生理盐水，逐渐层缝合，按时间分别于0h,6h,12h,24h取髓核组织，并利用Western-Blot及荧光定量PCR检测大鼠髓核组织中MMP1、MMP3、MMP13等相关产物的表达并分析HtrA1与MMPs之间是否存在相关关系。 研究结果：人髓核组织的免疫组化及PCR检测结果表明， HtrA1，MMP-1， MMP-3，MMP-13的阳性表达率及mRNA的表达随改良Thompson退变分级升高而递增，差异具有统计学意义（P<0.05）,HtrA1 与 MMP-1，MMP-3，MMP-13 免疫组化结果呈现明显相关性（r=0.956, 0.761，0.834，各组P<0.05），PCR结果同样呈现明显相关性（r=0.851,0.743，0.872，各组P<0.05）。 动物实验椎间盘组织Western-Blot及PCR检测结果表明，注入HtrA1的椎间盘相对于对照组MMP-1，MMP-3，MMP-13蛋白表达及mRNA表达明显升高,差异具有统计学意义（P<0.05）。 研究结论：本研究表明HtrA1，MMP-1，MMP-3，MMP-13在正常及退化的椎间均具有一定的表达，且在退变髓核组织中表达升高更加明显，HtrA1与MMP-1， MMP-3，MMP-13存在相关性，与椎间盘退变等级具有相关性，同时，动物实验结果表明，HtrA1能直接影响MMP-1,MMP-3及MMP-13的表达。