Decorin基因转染调控TGF-beta/Smad抑制腰椎黄韧带增生的实验研究

Hyperplasia ligamentum flavum is one of the most important degenerative changes in degenerative lumbar spinal diseases.The high expression of TGF-beta1,COX-2,TNF-α,IL-1,8 and 15 demonstrate that fibrosis or scar repair is one of pathological mechanism in degenerative hyperplasia of ligmentum flavum. It is already proved that TGF-β/Smad signaling plays very important role in scar repairing.Decorin can inhibit expression of TGF-β1 and TGF-β1/Smad signaling,thus depression proceding of fibrosis. NF-κB is an important regulatory factor of expression of imflammation protein. Moreover, some authors reported that TGF-beta1 can regulate NF-κB-related imflamation in other fibosis diseases. .In this study, we investigete the expression of TGF-?1,Smad,NF-κB and Decorin. We also try to inhibit TGF-beta1/Smad signaling and NF-κB-dependent proinflammatory by Decorin,in order to reduce hyperplasia of ligamentum flavum.Briefly,We first measure signal expression of TGF- - ?1 and NF-κB pathway in degenerative and normal flavum ligamentum, compare phosphorylation level of pathway protein, and choose high expression pathway for further study (completed). Then, human ligamentum flavum （HLF）cells are cultured in vitro. We explore if TGF-?/Smad can simulate NF-κB-depended inflammatory factor expression. At last, exogenous DCN is transferred into ligamentum flavum cells to explore whether it can inhibit TGF-?1，Smad2，3，4，NF-κB-depended imflammatory factors expression, thus decrease hyperplasia of ligmentum flavum.

退变性黄韧带增生是老年腰椎退变性椎管狭窄症的重要病理改变。退变性黄韧带中TGF-?1及炎症因子COX-2、TNF-α、IL-1、8、15 高表达提示：韧带纤维化或瘢痕修复可能是黄韧带增生肥厚的病理学机制之一。TGF-?下游Smad通路及其他通路在纤维化疾病、瘢痕组织纤维性修复过程中具重要作用。NF-κB是炎症蛋白表达重要调控因子，TGF-?1对NF-κB依赖性炎性反应的调控作用已在其它纤维化疾病中得到证实。Decorin可抑制TGF-β1表达、干扰Smad信号转导，抑制纤维化进程。我们通过研究肥厚黄韧带中TGF-?1、Smad、NF-κB、Decorin的表达；以及外源性Decorin 可否可通过抑制TGF-?/Smad途径及下游NF-κB调控黄韧带增生进程，探讨TGF-β/Smads通路、NF-κB及Decorin在黄韧带增生病理网络中的重要作用，探讨药物预防及治疗腰椎管狭窄症的新途径。

腰椎管狭窄产生的神经症状严重影响着患者生活质量，且多发生于老年患者，使得大量症状严重、影像学表现典型的患者因为基础疾病或身体状态不能耐手术手而长期遭受疾病的折磨。因此如何预防或降低黄韧带肥厚程度是腰椎管狭窄症保守治疗的基础及临床病理机制研究中的难点和重点。退变性黄韧带中TGF-ß1及炎症因子COX-2、TNF-α、IL-1、8、15 的高表达已得到证实。TGF-ß1及其下游的Smad信号传导通路在纤维化疾病、瘢痕组织纤维性修复的病理过程中具有重要意义。NF-κB是炎症蛋白表达的重要调控因子，且TGF-ß1对NF-κB依赖性炎性反应的调控作用已在其它纤维化疾病中得到证实。因此本研究旨在探讨TGF-ß1的具体作用通路及其与NF-κB在黄韧带增生病理网络中的相互作用，为今后黄韧带增生抑制药物的研制提供依据。首先，在获得医院伦理委员会以及患者的同意后，我们术中取得因腰椎管狭窄症（LSS）以及在影像学上没有黄韧带肥厚表现的腰椎间盘突出症(LDH)于我院行腰椎手术患者的黄韧带标本，并记录每位患者的个人信息及影像学资料。其中21例LSS患者及20例LDH患者的黄韧带标本用于免疫组化、纤维染色、Western－blot等实验，剩余LSS患者的标本采用胶原酶预消化组织块培养法进行黄韧带细胞（LFC）原代培养，将处于指数生长期（3-6代）的细胞进行下一步分组实验，采用WESTERN、Elisa及实时荧光定量PCR(RT—PCR)法检测LFC中TGF-ß1、Smads、NF-κB及炎性介质IL-1β、IL-8、IL-15等的表达。在组织学实验中我们发现：肥厚的黄韧带出现明显的退行性表现，LSS组患者黄韧带Smad-2、NF-κB含量较LDH组增高，与其纤维化程度成正比。在细胞学实验中，我们发现：TGF-ß1主要通过Smad-2信号通路发挥作用； NF-κB通过调控炎症因子的基因表达而在黄韧带肥厚的病理过程中有着重要作用；在LFC中TGF-ß1促进NF-κB的表达。本研究成果为腰椎黄韧带增生的保守治疗中TGF-ß1和NF-κB抑制剂药物治疗的可能性提供了理论依据。