SIRT1对椎间盘髓核细胞凋亡调控及信号转导机制研究

沉默信息调节因子（SIRT1）能上调软骨细胞外基质基因表达，对退变椎间盘髓核细胞凋亡的作用未见研究。本项目以中老年腰椎间盘退变及青壮年脊柱骨折患者术中获取的髓核标本行髓核细胞原代培养，以SIRT1、IGFR/Akt通路为切入点，检测不同年龄组髓核标本SIRT1蛋白及mRNA的表达差异，SIRT1转染髓核细胞后凋亡率的变化。通过SIRT1转染髓核细胞后分析IGF-1/2、PTP1B、PTPα、LARPTP的表达，以明确IGFR的激活方式；分析IGFR/Akt通路相关蛋白普通及磷酸化形式的表达及Akt活化后MDM2、FoxO家族、Bad等凋亡相关因子表达，分析SIRT1对P53直接去乙酰化修饰作用，研究SIRT1对髓核细胞衰老凋亡调控及信号转导通路的分子机制。进一步阐明SIRT1延缓退变髓核细胞衰老凋亡，促进髓核细胞生存作用机制，为椎间盘退变性疾病的发病机制和基因治疗探索新的途径和方法。

沉默信息调节因子（SIRT1）能上调软骨细胞外基质基因表达，对退变椎间盘髓核细胞凋亡的作用未见研究。本项目以中老年腰椎间盘退变及青壮年脊柱骨折患者术中获取的髓核标本行髓核细胞原代培养，以SIRT1、PI3K/Akt通路为切入点，检测不同年龄组髓核标本SIRT1蛋白及mRNA的表达差异，SIRT1转染髓核细胞后凋亡率的变化，阐明了SIRT1能通过Akt通路能抑制人退变髓核细胞的凋亡。我们检测了不同退变程度髓核细胞中自噬体、自噬相关基因LC3-II/I、Beclin-l的表达，以及研究了在resveratrol或bafilomycin A干扰下人退变细胞自噬相关基因及凋亡率的变化情况，证实SIRT1亦能通过促进人退变椎间盘髓核细胞的自噬，从而对髓核细胞的凋亡发挥抑制作用。同时有研究表明除了髓核细胞凋亡参与椎间盘的退变外，炎性介质Interleukin-1β（IL-1β）亦参与椎间盘细胞外基质退变的病理过程，但SIRT1在此过程中的作用不甚清楚，我们对此进行了研究探讨，我们将人退变椎间盘髓核细胞用SIRT1过表达的慢病毒载体或小干扰 RNA(siRNA)转染后，用炎症介质Interleukin-1β（IL-1β）对转染后的髓核细胞进行致炎应激反应，研究SIRT1在这个过程中的抗凋亡及抗分解代谢的作用，并检测Toll-like receptor（TLR2）及核因子kappa B(NF-kB)信号相关因子的表达情况，结果表明SIRT1能通过TLR2/SIRT1/NF-kB信号通路抑制IL-1β对髓核细胞外基质的分解代谢作用。本课题揭示SIRT1可能为潜在的治疗退变性椎间盘源疾病的生物因子，证实对SIRT1在人退变椎间盘髓核细胞的表达、功能及分子机制相关探索研究的积极意义及科学价值，为椎间盘退变性疾病的发病机制和细胞治疗、生物治疗、基因治疗探索新的途径和方法。