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【背景】研究表明椎间盘退行性变(intervertebral disc degeneration,IDD)是临床上引起腰腿痛以及脊柱生物力学改变及功能异常的根本因素。目前IDD的主要治疗方法为保守治疗和IDD末期手术摘除椎间盘,或行椎体间融合以改善临床症状,但无法逆转椎间盘退行性变的进程。椎间盘退行性变的基因治疗的研究在近几年才逐渐兴起,但基因治疗因其潜在的长期疗效而迅速发展。髓核细胞衰老时蛋白多糖和水分大量丢失,纤维组织增生、纤维环剥脱、椎体间隙狭窄和椎间盘生物力学改变。人源NDRG2近年发现的一个在多数肿瘤组织中表达降低的新基因,随着对其功能的深入研究,发现NDRG2不仅参与肿瘤的发生、发展,而且也参与了多种细胞的增殖、分化的调控。因此,我们推测髓核细胞增殖、衰老的调控可能有NDRG2的参与,可能通过某种分子机制或通路在椎间盘退行性变中起到重要作用。【目的】本实验通过慢病毒在髓核细胞系过表达NDRG2,观察其对人髓核细胞衰老的影响,进而探讨NDRG2在椎间盘退变中的作用。【方法】1.人髓核细胞(NP cells)的培养;2.利用慢病毒来构建过表达NDRG2的载体,并感染人髓核细胞;3.Real-time PCR检测髓核细胞中NDRG2的m RNA表达4.蛋白印迹实验(WB)检测过表达NDRG2后人髓核细胞中表达NDRG2蛋白的情况;5.利用腺病毒载体外源性过表达P53对NDRG2蛋白表达水平的影响,蛋白印迹实验(WB)检测过表达P53后人髓核细胞中NDRG2蛋白的表达情况;6.MTT检测髓核细胞生长曲线分析过表达NDRG2髓核细胞的增殖情况;7.应用流式细胞术来测定分析过表达NDRG2后的周期变化;8.SA-β-gal染色检测过表达NDRG2后髓核细胞的衰老变化情况;【结果】1.在荧光倒置显微镜下观察过表达NDRG2慢病毒感染48h后成功感染的细胞荧光为红色,感染效率在95%以上;2.Real-time PCR检测三组细胞,Lenti-NDRG2组髓核细胞较其他两组NDRG2的m RNA的表达均明显增加(P<0.05);3.感染72h后Western blot检测示NDRG2表达明显升高;4.蛋白印迹实验检测过表达P53基因后NDRG2蛋白的表达随着P53的升高而增加;5.过表达NDRG2组SA-β-gal染色阳性率较阴性对照组及正常组显著增高;6.MTT检测髓核细胞的生长曲线分析过表达NDRG2后髓核细胞的增殖速度较阴性对照组及正常组降低;7.流式细胞术测定过表达NDRG2组髓核细胞G0/G1期百分比较阴性对照组及正常组显著增高,S期降低;8.SA-β-gal染色检测过表达NDRG2组染色阳性率较阴性对照组及正常组显著增高;【结论】通过实验我们可以看到过表达NDRG2后髓核细胞的细胞周期调节和细胞增殖受到抑制,衰老染色率增高。同时NDRG2可能作为P53的靶基因在髓核细胞衰老调控中起到重要作用。NDRG2基因可能通过某种信号通路参与调控髓核细胞增殖、衰老,进而在椎间盘退行性变发生发展中起到重要作用,为椎间盘退变基因治疗提供依据。