基于Wnt/β-catenin信号通路研究补肾活血中药调控NPCs延缓椎间盘压力退变的机制

Spine degeneration diseases are common in the clinical. Intervertebral discs degeneration was considered to be the most important pathological basis, but the mechanism was still uncertain. Recent study shows that loading pressure is an important factor in inducing disc degeneration and Wnt/β-catenin signaling pathway is an important signal channel associated with mechanical factors. Previous clinical work shows that Kidney-tonifying and Blood Circulation-promoting Recipes can cure it. The previous basic trails verify Kidney-tonifying and Blood Circulation-promoting Recipes can slow the degenerative process by inhibiting nucleus pulposus cells death. In this research, we focus on the mechanism of Kidney-tonifying and Blood Circulation-promoting Recipes delaying intervertebral discs degenerative process and there’s no related report about it. .By using multiple advanced medical technologies of mechanics, cell culture, immunohistochemistry, histopathology and molecular biology, we will observe the related protein expression to find out the mechanism. The final results were expected to provide some scientific evidence for the research of Kidney-tonifying and Blood Circulation-promoting Recipes on the remediation of intervertebral disc degenerative.

脊柱退行性疾患是临床常见疾病，而椎间盘退变是其重要病理基础，但椎间盘退变的发生机制尚不明确。新近的研究证实负载压力是诱导椎间盘退变发生的重要因素，而Wnt/β-catenin信号通路是一条与力学因素相关的重要信号通道。临床观察发现补肾活血中药可延缓椎间盘退变。我们前期研究观察到在离体兔脊柱运动节段压力退变模型中，补肾活血中药可抑制髓核细胞的凋亡，起到延缓椎间盘退变的作用。本课题重点研究补肾活血中药延缓椎间盘压力退变的作用机制，从Wnt/β-catenin信号通路观察髓核细胞的形态与功能变化，未见国内外类似研究报道。.项目拟采用力学、细胞培养、免疫化学、病理组织学、分子生物学检测技术及电镜技术，以Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白及RNA表达为主要观察指标，从分子水平、细胞水平和器官水平研究补肾活血中药延缓离体兔脊柱运动节段椎间盘压力退变的作用机制，为中药治疗脊柱退行性疾患提供依据。

脊柱退行性疾患是临床常见疾病，椎间盘退变（IDD）是其重要病理基础，但其发生机制尚不明确。Wnt/β-catenin信号通路在骨退行性疾病中扮演重要角色。基于此，本项目采用了力学、细胞培养、免疫化学、病理组织学、分子生物学检测技术及电镜技术，以Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白及mRNA表达为主要观察指标，从分子、细胞和器官水平研究补肾活血中药延缓离体兔脊柱运动节段椎间盘压力退变的作用机制。. 压力对椎间盘退行性变的影响及机制研究发现：与对照组比较，中压力组（1kg）Wnt-3α、β-catenin、Aggrecan、Collagen II蛋白表达水平相对较高，激活剂组中GSK-3β蛋白及mRNA的表达水平显著降低，而β-catenin、Aggrecan、Collagen II蛋白及mRNA表达水平较高，差异具有统计学意义（P＜0.05）；该试验证实：持续负载压力可通过介导Wnt/β-catenin信号通路调控髓核细胞，从而影响IDD进程；在14d内，当压力为1Kg时可通过促进Aggrecan、Collagen II等蛋白表达而延缓IDD进程，而异常压力（0.5Kg、3Kg）可加速IDD进程。. 补肾活血中药对椎间盘退行性变的影响及机制研究发现：与对照组比较，中剂量药物组Wnt-3α、β-catenin、Aggrecan、Collagen II蛋白及mRNA表达水平相对较高，但GSK-3β蛋白及mRNA水平相对较低；激活剂组中GSK-3β蛋白及mRNA表达水平显著降低，而β-catenin、Aggrecan、Collagen II蛋白及mRNA表达水平较高，差异具有统计学意义（P＜0.05）；该试验证实：补肾活血中药可通过介导Wnt/β-catenin信号通路调控髓核细胞延缓IDD进程；且补肾活血中药中剂量药物组延缓IDD效果优于低、高剂量药物组。. 本试验首次提出并通过试验验证了补肾活血中药延缓椎间盘压力退变的假说：补肾活血中药通过调控Wnt/β-catenin信号通路对NPCs产生影响，进而促进NPCs增殖和功能表达、延缓椎间盘退变。从组织水平、蛋白水平及RNA水平，证实了补肾活血中药延缓持续椎间盘压力退变的作用及机制，为中医药防治IDD提供新的切入点和研究思路，对IDD的防治具有重要意义。