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p14、p53是细胞周期的调控因子,位于细胞周期调控的信号通路核心,此两种因子与肿瘤和衰老性疾病密切相关。目前研究明确证实p53与细胞衰老、细胞凋亡及细胞的自噬作用密切相关,其中p14-mdm-p53通路是对p53蛋白稳定性及活性起调节作用的重要的路径,通常情况下mdm2与p53结合并发生降解,p14蛋白与mdm2结合后,使mdm2蛋白与p14蛋白的一起定位在细胞核仁上,使mdm2与p53分离,拮抗mdm2对p53 E3泛素连接酶活性,p53不能与mdm2出胞核降解。研究发现此两种因子的失效可以导致细胞凋亡障碍、细胞的永生化,从而导致肿瘤的发生;然而此两种因子异常表达可以导致细胞永久性停留在G1期从而导致细胞衰老,也可能启动凋亡程序导致细胞过度凋亡,从而致使组织或器官功能过早衰退,出现老化。椎间盘退变的机制研究目前不完全清楚,但细胞学和组织学研究证实:椎间盘退变时出现椎间盘髓核细胞衰老、细胞过度凋亡、细胞外基质改变,尤其是蛋白多糖降低、水分的明显丢失等等,椎间盘生物力学改变,椎间盘的功能过早衰退。目前p14、p53的表达与上述改变的关系国内外尚未有详尽的研究报道。目的:本实验比较兔椎间盘退变的实验组和椎间盘正常的对照组在不同时间段p14、p53的表达变化、椎间盘MRI变化、髓核细胞凋亡变化、蛋白多糖(PG)及I型胶原和胶原的变化,并且比较这些变化的相关性,从而初步探讨p14、p53表达在椎间盘退变中的的机制。方法:将40只新西兰大白兔随机分为2组。实验组(纤维环穿刺组,20只),对照组(假手术组,20只)。兔子要椎间盘退变模型的建立:经腹膜外入路暴露L1、2;L2、3;L3、4椎间隙后。实验组在暴露椎间盘纤维环后采用16号针头穿刺,而对照组只做切开不做穿刺,于术后2、4、8、16周各时间段两组均随机抽取5只行MRI检查后,于空气栓塞法处死兔子并切取椎间盘髓核组织做如下检查:1,中性甲醛固定,石蜡包埋,切片,行HE染色检查。2,用Safranin O染色观察髓核蛋白多糖的改变。3,用免疫组化的方法检测椎间盘组织p53、p14表达情况和Ⅰ型胶原和Ⅱ胶原的含量。4,TUNEL染色检测两组的细胞凋亡情况。结果:1 MRI提示:实验组T2W I相椎间盘信号自术后开始降低,且随着术后时间延长T2W I相椎间盘信号降低越明显,于术后4周较对照组有明显改变,术后16周最明显;对照组术后各时间段改变不明显。2 HE染色显示实验组术后软骨样细胞减少,纤维样细胞增多且所占比例增大,细胞外纤维排列紊乱,于第4周较对照组有明显改变,于第16周最明显;对照组术后各时间段改变不明显。3 Safranin O染色;组织着色于术后开始变浅,随着术后时间延长着色变浅越明显,于术后4周较对照组有明显改变,术后16周最明显。术后2、4、8、16周实验组SafraninO染色图像灰度值为:50075±4957,39086±2590, 26096±2246, 15128±1460;对照组为:48411±2743,45066±1621, 43100±5388, 42011±2267。两组间通过单因素配对t检验,术后2周实验组与对照组无统计学意义(P>0.05),而术后4、8、16周有明显实统计学意义(P<0.01);组内采用单因素方差分析,实验组内各时间段有明显统计学意义(P<0.01),而对照组内各时间段无统计学意义(P>0.05)。提示术后实验组髓核内蛋白多糖的含量较对照组低,且实验组髓核内蛋白多糖的含量随时间延长逐步降低。4免疫组化显示:4.1 p53在实验组术后2、4、8、16周细胞的表达阳性率为:46.08±3.62,53.45±2.88, 69.46±5.16, 80.65±6.13;对照组为:34.01±3.08, 33.47±5.85,34.06±4.59, 39.01±2.25。两组间通过单因素配对t检验,术后各时间段两组间有明显统计学意义(P<0.01);组内采用单因素方差分析,实验组内各时间段有明显统计学意义(P<0.01),而对照组内各时间段无统计学意义(P>0.05)。提示术后实验组髓核p53较对照组表达高,且实验组髓核内p53表达随时间延长逐步升高。4.2 p14在实验组术后2、4、8、16周细胞的表达阳性率为:60.15±7.69,76.30±3.81, 84.49±1.93, 97.22±1.11,对照组术后2、4、8、16周的表达阳性率为:47.37±4.52, 48.59±2.26, 49.52±4.10, 50.87±9.13。两组间通过单因素配对t检验,术后各时间段两组间有明显实统计学意义(P<0.01);组内采用单因素方差分析,实验组内各时间段有明显统计学意义(P<0.01),而对照组内各时间段无统计学意义(P>0.05)。提示术后实验组髓核p14较对照组表达高,且实验组髓核内p53表达随时间延长逐步升高。4.3Ⅰ型原在实验组术后2、4、8、16周的免疫组化图像灰度值:实验组:139.05±8.64, 122.60±3.17, 117.51±4.70, 101.92±2.25。对照组:138.60±2.17, 135.17±1.65, 132.14±5.70, 130.41±2.39。两组间通过单因素配对t检验,术后2周达实验组与对照组无统计学意义(P>0.05),而术后4、8、16周有明显实统计学意义(P<0.01);组内采用单因素方差分析,实验组内各时间段有明显统计学意义(P<0.01),而对照组内各时间段无统计学意义(P>0.05)。提示术后实验组髓核内Ⅰ型原的含量较对照组高,且实验组髓核内Ⅰ型原的含量随时间延长逐步升高。4.4 IⅠ型原在实验组术后2、4、8、16周的免疫组化图像灰度值:实验组:113.32±4.25, 127.79±6.33, 136.94±1.13, 142.10±2.93。对照组:114.49±3.19, 117.12±2.52, 117.88±4.17, 120.14±2.37。两组间通过单因素配对t检验,术后2周达实验组与对照组无统计学意义(P>0.05),而术后4、8、16周有明显实统计学意义(P<0.01);组内采用单因素方差分析,实验组内各时间段有明显统计学意义(P<0.01),而对照组内各时间段无统计学意义(P>0.05)。提示术后实验组髓核内IⅠ型原的含量较对照组低,且实验组髓核内Ⅰ型原的含量随时间延长逐步降低。5 TUNEL染色:对照组术后2、4、8、16周细胞凋亡的阳性率:9.43±2.28, 9.32±1.48, 10.12±2.65, 11.90±0.14;实验组:14.06±1.05,20.09±1.03, 26.41±2.89, 29.52±1.14。两组间通过单因素配对t检验,术后各时间段两组间有明显实统计学意义(P<0.01);组内采用单因素方差分析,实验组内各时间段有明显统计学意义(P<0.01),而对照组内各时间段无统计学意义(P>0.05)。提示术后实验组髓核细胞凋亡较对照组高,且实验组髓核内细胞凋亡随时间延长逐步升高。6实验组各组数据间两两相关数据采用Person相关分析,p14细胞的表达阳性率与p53细胞的表达阳性率成正相关(P<0.01),提示p14表达增高与p53增高密切相关;p14细胞的表达阳性率和p53细胞的表达阳性率分别与细胞凋亡的阳性率均成正相关(P<0.01),提示p14、p53高表达均与细胞凋亡增多密切相关;细胞凋亡的阳性率与SafraninO染色图像灰度值及II型胶原免疫组化图像灰度值均成正相关而与I型胶原免疫组化图像灰度值负相关,提示椎间盘退变与细胞凋亡密切相关(P<0.01);p14细胞的表达阳性率和p53细胞的表达阳性率分别与SafraninO染色图像灰度值及II型胶原免疫组化图像灰度值成正相关而与I型胶原免疫组化图像灰度值负相关(P<0.01),提示p14与p53高表达与椎间盘退变密切相关。结论:1纤维环穿刺法是建立椎间盘退变的动物模型可靠有效的方法。2兔椎间盘退变过程中p14、p53蛋白高表达且p14对p53的稳定性有调节作用,此两因子高表达增高与兔椎间盘细胞的凋亡增多密切相关,在椎间盘过程中伴有重要作用。