椎间盘退变发病机理与椎间盘组织的免疫赦免状态被打破有关,具体分子机制尚不清楚。Fas、FasL及其下游的FADD均为体内维持免疫系统平衡的关键分子。MiR-155通过靶向性结合FADD mRNA抑制FADD表达而在调控机体免疫系统方面发挥重要作用。但FADD及miR-155在椎间盘退变中的作用未见报道。我们前期microRNA芯片研究发现miR-155在退变椎间盘髓核细胞中表达明显降低。本课题拟在上述发现基础上,在椎间盘组织中考察miR155分布,FADD的表达及活化;明确NK细胞参与椎间盘退变的免疫损伤过程;明确miR-155在椎间盘髓核细胞,以及局部浸润的免疫细胞中,可下调FADD的表达,进而抑制Caspase8活化及后续的细胞凋亡信号转导;明确miR-155对髓核细胞及免疫细胞凋亡的调节作用。以期初步阐明椎间盘退变过程中的免疫失衡机制,并有可能为临床上治疗椎间盘退变提供新的治疗靶点。
intervertebral disc degenerati;miR-155;apoptosis;FADD;caspase-3
椎间盘退变时细胞凋亡增加的确切分子机制尚不清楚。研究表明,细胞凋亡受microRNA (miRNAs)的调控。Fas、FasL及其下游的FADD、caspase-3均为体内凋亡通路的关键分子。我们率先明确了人椎间盘退变miRNAs的表达谱,筛选出29个差异表达的miRNAs,其中miR-155在退变椎间盘髓核细胞中下调明显,并通过RT-PCR验证了其下调(0.56倍,P<0.05)。生物信息学预测提示FADD和CASP3可能为miR-155的潜在靶基因。我们以LNA-ISH、IHC及双标法在椎间盘髓核组织中明确了miR-155分布于髓核细胞胞浆中,FADD,Caspase-3分布于髓核细胞胞浆近膜处,且miR-155与靶蛋白呈相反分布;明确了免疫细胞(单核细胞和淋巴细胞)参与椎间盘退变的免疫损伤过程;在体外通过调控miR-155的表达,可调控髓核细胞中FADD和caspase-3的表达,进而调控髓核细胞的凋亡。综上所述,人椎间盘退变时髓核中下调的miR-155通过对靶基因FADD和CASP3的靶向调控,促进了Fas介导的细胞凋亡(J Pathology, 2011, 225:232-242),初步阐明了椎间盘退变过程中的凋亡增加的分子机制,为临床上治疗椎间盘退变提供新的治疗靶点。针对髓核及纤维环细胞的研究发现退变髓核细胞大部分为活的组织细胞;纤维环细胞有与髓核细胞类似的超微结构及吞噬功能,糖代谢的紊乱可能是退变髓核中的长突起细胞的成因之一。针对退变退变髓细胞簇的研究发现角蛋白8(CK8)随髓核退变而表达降低,可能是细胞簇形成原因之一。