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蛋白酶连结素-1在椎间盘髓核细胞中的表达及作用

The expression and role of protease nexin-1 in intervertebral disc cells nucleus pulposus

摘要:

目的 通过观察蛋白酶连结素-1(protease nexin-1,PN-1)在椎间盘髓核细胞生长及其退变过程中的表达变化及其意义,阐明其可能的信号调控机制.方法 分离培养原代人髓核细胞并分对照组,interleukine-1 beta(IL-1β)诱导组和TNF-α诱导组共3组.各组分别在3d,7d,14d和21d组织学染色,并进行形态学观察,采用Western blot检测髓核细胞MMPs基因表达变化.将髓核细胞培养于含IL-1β(10 ng/ml)的培养液中,加入不同浓度PN-1(0,10,50,100 ng/ml),培养24 h,收集细胞,提取蛋白,采用western方法检测Interleukin-1 receptor-associated kinase 1 (IRAK1)、丝裂原活化蛋白激酶38(P38 MAP Kinase,P38)及Phospho-P38 MAP Kinase(P-P38)基因表达水平.结果 组织学检测发现,在IL-1β诱导细胞退变的过程中,髓核细胞的分裂增殖缓慢,排列紊乱,髓核细胞形态变差,出现明显的坏死,密度稀疏.IL-1β可诱导髓核细胞matrix metalloproteinase (MMPs)的表达,破坏蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的比例,致髓核细胞退变;在髓核细胞退变过程中,PN-1蛋白的表达明显下降;PN-1可通过抑制IL-1β激活的MMP3、MMP9和MMP13蛋白的表达,提高aggrecan(AGG)和Col-2蛋白表达.外源性PN-1干预可通过抑制IRAK1蛋白的表达和和P-P38蛋白的磷酸化抑制IL-1β激活的IRAK1/Nu-clear factor κB (NF-κB)信号通路,进而抑制髓核细胞的退变.结论 PN-1在髓核细胞退变中发挥重要的作用,其拮抗IL-1β激活的IRAK1/NF-κB信号通路,抑制MMPs活性,保护髓核细胞,逆转其退变.

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