椎间盘退变(Intervertebral disc degeneration,IVDD)是一系列脊柱退行性疾病的前提和基础病理过程,其病因众多,机制复杂,目前无有效的治疗措施。我们前期利用生物信息学技术分析比较了退变椎间盘与正常椎间盘的基因表达谱芯片的结果,发现椎间盘退变主要涉及炎症因子(IL-1β、TNF-α等)相关的NF-κB信号通路,且富集分析显示Asporin等基因在退变椎间盘中表达异常升高。我们使用JASPAR数据库发现Asporin启动子序列中存在2个NF-κB的结合位点,因此我们推测炎症因子(IL-1β、TNF-α等)通过NF-κB信号通路刺激Asporin表达,并促进椎间盘的退变发生。为此,本课题主要研究内容和方法如下:1.Asporin基因在椎间盘髓核细胞中的表达情况用IHC、rt-PCR、Western-blot方法检测病人、动物模型中椎间盘髓核组织Asporin基因的表达变化。2.Asporin基因在人髓核细胞中的调控机制(1)用IF检测IL-1β和NF-κB/P65特异阻断剂Bay11-7082刺激人髓核细胞后,NF-κB/P65信号通路的变化。(2)在NF-κB/P65信号通路被病毒沉默、质粒高表达、化学阻断的情况下,用IF、rt-PCR、Western-blot、Elisa方法检测人髓核细胞在IL-1β刺激下Asporin基因表达变化。(3)用DLR探究NF-κB信号通路对Asporin启动子活性调节机制3.Asporin基因在人髓核细胞退变中的作用在Asporin基因被病毒沉默、质粒高表达的情况下,用Elisa、rt-PCR、Western-blot检测IL-1β、TGF-β1对人髓核细胞的Aggrecan、CollagenⅡ的表达影响。主要研究结果:1.Asporin基因在退变椎间盘髓核细胞中表达上调2.IL-1β通过NF-κB信号通路刺激人髓核细胞Asporin基因表达上调3.Asporin通过拮抗TGF-β1的作用引起人髓核细胞退变结论:IL-1β通过NF-κB信号通路促进人髓核细胞Asporin基因表达上调,进而促进人椎间盘的退变。