《張力誘導椎間盤細胞凋亡的內質網應激機制》是依託上海交通大學，由蔣雷生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：張力誘導椎間盤細胞凋亡的內質網應激機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔣雷生
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物力學因素在椎間盤退變過程中具有十分關鍵的作用。我們已在前期工作中證實壓縮載荷與椎間盤退變的關係,並發現某些化學刺激因素(NO)可觸發內質網應激導致椎間盤細胞經內質網途徑發生凋亡。但內質網應激在應力誘導的椎間盤細胞凋亡中的作用及其機制尚不明確。本課題擬採用大鼠椎間盤退變模型,在分子生物學水平檢測內質網應激在應力失衡誘導的椎間盤細胞凋亡和退變中的作用；通過對體外培養的椎間盤細胞施加靜態和動態周期性牽張載荷,在細胞水平上檢測內質網應激的關鍵分子如CHOP、JNK 和caspase-12等在椎間盤細胞凋亡過程中表達水平的變化;然後通過RNA 干擾技術抑制內質網應激凋亡關鍵分子CHOP 的表達,探討其對體內和體外培養的椎間盤細胞凋亡和退變的影響,系統分析應力誘導椎間盤細胞經內質網途徑凋亡的信號網路，為最終闡明椎間盤退變病理機制提供理論基礎和實驗依據,為椎間盤退變的防治開闢新思路。
結題摘要
生物力學因素在椎間盤退變過程中具有十分關鍵的作用。我們已在前期工作中證實壓縮載荷與椎間盤退變的關係,並發現某些化學刺激因素(NO)可觸發內質網應激導致椎間盤細胞經內質網途徑發生凋亡。但內質網應激在應力誘導的椎間盤細胞凋亡中的作用及其機制尚不明確。本課題採用大鼠椎間盤退變模型,在分子生物學水平檢測內質網應激在應力失衡誘導的椎間盤細胞凋亡和退變中的作用；通過對體外培養的椎間盤細胞施加靜態和動態周期性牽張載荷,在細胞水平上檢測內質網應激的關鍵分子在椎間盤細胞凋亡過程中表達水平的變化;然後通過RNA 干擾技術抑制內質網應激凋亡關鍵分子CHOP的表達,探討其對體內和體外培養的椎間盤細胞凋亡和退變的影響。本研究結果顯示：（1）腰椎動靜力失衡可誘導椎間盤細胞過度凋亡，從而促進椎間盤退變的發生和發展；在此過程中，線粒體和內質網應激途徑共同參與其中。 （2）大鼠纖維環細胞對源自基質的靜態張力敏感；靜態張力能調節大鼠纖維環細胞的形態，生長， 凋亡以及細胞外基質代謝；但內質網應激反應並不參與其中。所以在利用細胞移植和再生技術來治療椎間盤退變的過程中，基質物理特性的選擇是一個不可忽視的重要因素之一。（3）除了線粒體凋亡途徑外，內質網凋亡途徑參與了周期性牽張力可以誘導大鼠纖維環細胞發生凋亡過程；其中，過量的NO可能是一個潛在觸發因素。（4）成功構建出CHOP shRNA慢病毒表達載體，在細胞水平CHOP shRNA慢病毒表達載體可以抑制周期性牽張誘導的CHOP表達，從而降低纖維環細胞的凋亡率；在體內實驗過程中發現，椎間盤內注射CHOP shRNA慢病毒表達載體可以明顯減緩椎間盤退變的進程。內質網應激凋亡在椎間盤退變的病理機制中發揮了重要作用，抑制經CHOP介導的內質網凋亡可能成為防治椎間盤退變的新途徑。本研究系統分析了應力誘導椎間盤細胞經內質網途徑凋亡的信號網路，為最終闡明椎間盤退變病理機制提供理論基礎和實驗依據，為椎間盤退變的防治開闢新思路.
