关键词： Research institutes   Genes   Osteoarthritis   Mutation (Biology)  

摘要： Reports on the results of a study by researchers at the Institute of Physical and Chemical Research in Japan on the commonality of a mutant form of a gene called asporin in osteoarthritis patients. Background on the cause of osteoarthritis; Possible role of asporin in the development of osteoarthritis; Cause of the mutant form of asporin.

摘要： Osteoarthritis is the most common form of human arthritis. We investigated the potential role of asporin, an extracellular matrix component expressed abundantly in the articular cartilage of individuals with osteoarthritis, in the pathogenesis of osteoarthritis. Here we report a significant association between a polymorphism in the aspartic acid (D) repeat of the gene encoding asporin (ASPN) and osteoarthritis. In two independent populations of individuals with knee osteoarthritis, the D14 allele of ASPN is overrepresented relative to the common D13 allele, and its frequency increases with disease severity. The D14 allele is also overrepresented in individuals with hip osteoarthritis. Asporin suppresses TGF-beta-mediated expression of the genes aggrecan (AGC1) and type II collagen (COL2A1) and reduced proteoglycan accumulation in an in vitro model of chondrogenesis. The effect on TGF-beta activity is allele-specific, with the D14 allele resulting in greater inhibition than other alleles. In vitro binding assays showed a direct interaction between asporin and TGF-beta. Taken together, these findings provide another functional link between extracellular matrix proteins, TGF-beta activity and disease, suggesting new therapeutic strategies for osteoarthritis.

关键词： 基因治疗   椎间盘退变   分子生物学机理   致炎因子   细胞因子基因  

摘要： 近年来分子生物学等相关基础学科的迅速发展,基因治疗逐渐成为一种切实可行的重要治疗手段[1].随着人们对椎间盘退变分子生物学机理了解的不断深入,基因治疗为治疗椎间盘退变提供了一条新的思路.近期国外学者对此又进行了深入的研究.本文对此综述如下.

关键词： 碱性成纤维细胞生长因子   椎间盘退变   生物学特征   基因治疗   分子生物学  

关键词： 椎间盘退变   修复   早期干预   基因治疗   组织工程   细胞移植  

摘要： 椎间盘退变疾病目前的治疗方法有类固醇注射、理疗和外科手术治疗等,但这些措施会损伤椎间盘结构,引起其进一步退变导致运动节段不稳.为了避免这些弊端,有学者建议通过基因治疗、组织工程、细胞移植、髓核移植以及药物治疗等方法实现对椎间盘退变的早期干预与修复.

关键词： 椎间盘   腺病毒   胰岛素样生长因子-I   基因治疗  

摘要： 下腰痛(1ow back pain,LBP)是脊柱外科的常见病、多发病.资料表明:美国人一生中发生下腰疼的概率为60%~80%,在成人丧失劳动能力的原因中,下腰痛位居第三位.椎间盘退变(intervertebral disk degeneration,IVDD)为LBP的主要病因.现今临床上对于IVDD引起的LBP多先采用保守治疗,对于通过正规保守治疗症状不能缓解的患者,采用手术治疗.应用最广泛的手术是椎间盘切除或/和脊柱融合术,可经各种手术入路(前路、后路、侧方入路及联合手术入路)及使用多种方法(自体骨、异体骨移植术、各种Cage和多种内固定器械的应用)手术治疗.近年来,这两类手术技术取得了长足的进步,微创外科技术的应用使创伤越来越小且确实、有效地缓解了症状.但是,减压术后必然导致椎间关节结构、形态、功能异常和不稳定,融合术后亦加速邻近节段的退变,远期优良率在70%左右,疗效并不理想.原因在于减压和融合的治疗方法不能恢复和保持椎间关节的正常结构与生理功能,不能减缓IVDD的进程.它们是一种IVDD发展到后期引起严重LBP的对证治疗方法.为了寻找一种IVDD的理想治疗方法,近年来,学者们提出了椎间关节成形术.椎间关节成形术包括椎间盘置换术和椎间盘再生.椎间盘置换术已进入临床试用阶段,近期效果尚可,远期效果尚需要进一步随访.采用导入生长因子基因和/或炎症因子拮抗剂基因逆转或延缓IVDD的椎间盘再生成为近年实验研究的热点.人胰岛素样生长因子(human insulin-like growth factor,hIGF-Ⅰ)是一种由70个氨基酸组成的多肽,Mr=7.6×10<\'3>,其结构与胰岛素同源,受生长激素调节.文献报道hIGF-Ⅰ生长因子在椎间盘中的作用有:①促进聚集蛋白多糖(aggrecan)合成,减慢aggrecan的降解,抑制基质金属蛋白酶表达.②逆转体外培养的椎间盘细胞调亡.③促进合成Ⅱ型胶原蛋白.探讨hIGF-Ⅰ基因是否能逆转或延缓IVDD,该研究制作新西兰大白兔IVDD模型,构建携带hIGF-Ⅰ目的基因的腺病毒载体(Ad/CMV-hIGF-Ⅰ),体外检测其生物学活性,体内转染IVDD退变的椎间盘细胞进行hIGF-Ⅰ基因治疗.

关键词： 椎间盘退变   生物学治疗   基因治疗   组织工程  

摘要： 椎间盘退变是脊柱疾患的常见原因之一,生物学治疗为从根本上治疗椎间盘退变性疾病带来了希望。本文综述了近年来这方面的最新研究进展。

关键词： 转化生长因子β1   椎间盘退变   基因治疗   蛋白多糖   椎间盘突出   白细胞介素-8  

摘要： 椎间盘退变是影响人类健康的常见病.研究表明,髓核内高浓度蛋白多糖所产生的膨胀压有助于保持椎间盘的高度及其负载能力[1].髓核内蛋白多糖合成减少,分解增加,导致髓核脱水,是椎间盘退变的主要原因[2].椎间盘组织再生能力非常有限,所以,一旦发生椎间盘退变,就很难阻止或逆转这一过程.

关键词： 腰椎   推间盘   兔   退变   胰岛素样生长因子-1   基因  

摘要： 研究背景：DDD是骨科医生几乎每天都要面对的临床问题，其发生与DD密切相关。DD的原因多认与椎间盘细胞的生物学特性和营养供应障碍有关。如果能调节椎间盘细胞的生物学特性，促进退变椎间盘的髓核和纤维环细胞分裂增殖，再生髓核内的蛋白多糖和纤维环内的胶原，就有可能阻止DD发展，保持或恢复椎间盘的生理机能。研究发现，生长因子在发育、成熟及退变的椎间盘组织中，对椎间盘细胞的生物学表现具有一定的调节作用。施加生长因子于椎间盘细胞，能促进细胞增殖和蛋白多糖合成，显示应用生长因子或通过促进生长因子在椎间盘内表达，诱导其细胞再生和基质合成，有可能阻止或者逆转DD。由于反复或者持续椎间盘内给入生长因子施行困难，存在感染等并发症风险，有作者以腺病毒为载体，将生长因子基因转染到成年兔髓核组织内，观察到髓核细胞合成生长因子和蛋白多糖的量均有增加，持续可达12w，显示腺病毒载体可以向椎间盘组织转移对其细胞具有治疗作用的生长因子基因，具有一次性使用效应持久、安全及副作用少的优点。因此，基因疗法很有希望成为治疗早期DDD的有效手段，改变传统治疗方法被动滞后的局面。但与正常椎间盘不同，退变椎间盘的细胞数量少，功能不活跃，二者细胞的生物学特性并不一致，而前述实验结果均来自正常椎间盘组织，退变椎间盘的细胞能否被转染，如能转染，转染的效率、生长因子的表达水平及治疗效果如何，均还是未知。如生长因子基因也能转染至退变椎间盘，促进其细胞增殖及基质合成，恢复水和蛋白多糖的含量，从而延缓DD进程，则转基因技术成为预防和早期治疗DDD方法的可行性，又前进了一步。 目的：□造成兔腰椎椎间失稳，诱导DD乃至DDD发生，以摸索运用基因治疗干预DD的具体时机，为进一步研究准备实验对象；□掌握椎间盘细胞的取材与培养技术，了解培养的椎间盘细胞的生物学特性及施加IGF-1对髓核细胞增殖和蛋白多糖合成的影响，为进一步在体内应用IGF-1修复退变椎间盘提供实验依据，并探讨髓核细胞作为髓核组织工程种子细胞的可行性；□将携带入IGF-1基因的腺病毒载体注入兔退变椎间盘，观察生长因子基因能否被转染，转染的效率及表达水平如何，能否促进细胞外基质合成，有无治疗效果，以验证基因治疗对在体退变椎间盘的作用和疗效。 材料与方法:匕选用新西兰兔27只，随机分为手术组15只、对照 组12只，手术组沿玩、棘突作后止中切口，剥离低棘肌和关节突附丽肌 肉，切除棘上、棘间韧带及关节突关协外后l龙;对照组作相同皮肤切口 即缝合，分别于术后2、4、sm对腰椎行X线、MRI、骨密度和组织学检 查，对X线、M叹l和骨密度检查结果作计量分析，组织学检查行H五、 ***、Masson染色。巴选用Zm龄新西兰兔，处死后取出腰段脊柱和 膝关节半月板，分别取髓核、纤维环和半月板软骨细胞，用含lo%FBS 的nM曰四F】2培养基培养，在倒置显微镜下观察二种细胞的生长情况， 行细胞计数，绘制生长曲线;将IGF一1以不同浓度(0 .Ingjml、1，ong/m!、 10码/ml)作川于原代培养的储核细胞，以MTr、355掺入法观察细胞增 殖及蛋白多糖合成情况:将第2代髓核细胞与脱钙骨材料复合培养48h， 用扫描电镜观察髓核细胞的生长情况。口选用新西兰兔40只，同前法造 成免腰椎椎间失稳，除外感染和恶病质4只，将其余兔随机分为腺病毒转 基因组场只、生长因子组8只、PBS对照组12只，于术后4m经前方或 侧方入路二次手术，显露L、椎间盘，各组分别拄入带人IGF一1基因的重 组腺病毒载体(1内Fu)、价卜1(2鸿)和PBs，于术后1、2、4、8周 行生化和组织学检查，生化检查按Bitl劝r法测定髓核组织中的蛋白多糖含 量，组织学检查行王正、AB于AS、M此SOn及抗人K冷 .1、抗胶原11免疫 组化SABC法染色。 结果:巴术后2至如，对照组腰椎未见异常，手术组L、节段则出 现一系列异常表现。术后2功，椎间盘健核组织几像信号强度明显减低; 术后4m，腰椎旱后凸畸形，椎体楔形样变，骨密度减低，软骨终板钙化 增多，髓核几像信号进一步减低，有后突倾向，光镜下见髓核皱缩、裂 变，细胞数最减少，酸性粘多糖减少，纤维环胶原变