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研究背景和目的:椎间盘细胞的衰老被认为是导致椎间盘退行性改变的重要因素。自噬作为细胞程序性死亡方式,能够维持细胞稳态并抵抗应激造成的损伤,研究证实在退变椎间盘中存在细胞自噬的异常。但是,椎间盘细胞的衰老与自噬之间的关系尚不清楚。研究压力条件下椎间盘纤维环细胞的自噬与衰老水平,并探究改变自噬水平对椎间盘细胞的衰老的影响及其分子机制。研究方法:分离培养大鼠的椎间盘纤维环细胞。压力条件干预后,通过检测细胞凋亡、β-半乳糖苷酶活性、细胞周期、衰老相关蛋白p53、p21的表达来明确纤维环细胞衰老程度。随后,分别使用自噬激活剂(饥饿或雷帕霉素)和自噬抑制剂(3-MA或CQ)预处理细胞,检测LC3B及Beclin1蛋白表达情况明确纤维环细胞自噬水平的变化。接着,再将预处理后的纤维环细胞分别在压力条件下培养,通过检测β-半乳糖苷酶活性、细胞周期、衰老相关蛋白p53、p21的表达来探究改变自噬水平能否影响压力诱导下的细胞衰老。研究结果:椎间盘纤维环细胞在一定压力条件下培养后,出现一定程度细胞衰老表型。短期压力干预对纤维环细胞凋亡无明显影响,但处于G0-G1细胞周期的细胞明显增多、β-半乳糖苷酶活性显著升高,衰老相关蛋白p53、p21的表达明显增多。使用自噬激活剂雷帕霉素预处理细胞后,细胞LC3B和Beclin1蛋白表达水平明显升高,而自噬抑制剂3-MA预处理细胞后,细胞LC3B和Beclin1蛋白表达水平明显下降。将预处理的纤维环细胞使用一定压力条件干预后,自噬激活组(饥饿或雷帕霉素)较对照组相比,细胞周期S期细胞数增多、β-半乳糖苷酶活性降低、衰老相关蛋白p53、p21表达降低;而自噬抑制组(3-MA或CQ)较对照组相比,细胞周期G0-G1期细胞数增多、β-半乳糖苷酶活性升高、衰老相关蛋白p53、p21表达增高。研究结论:在一定压力条件干预下,椎间盘纤维环细胞表现出一定程度的衰老表型。通过饥饿或雷帕霉素上调纤维环细胞自噬水平,能够延缓压力诱导的纤维环细胞衰老;而使用3-MA或CQ下调纤维环细胞自噬水平,能够加速压力诱导的纤维环细胞衰老。