骨形态发生蛋白7抑制椎间盘髓核细胞的凋亡

背景:椎间盘退变是引起下腰痛的主要原因之一,目前临床的手术治疗可以缓解疼痛症状,但会牺牲椎间盘的功能,无法完全治愈椎间盘退变,开发新的生物学治疗方法对于遏制早期椎间盘退变的进展,或再生退变的椎间盘组织是非常重要的.目的:探讨骨形态发生蛋白7能否减轻人椎间盘髓核细胞在传代培养过程的细胞衰老及其可能机制.方法:以行椎间盘摘除术的患者为研究对象,手术过程中获取椎间盘组织并提取人椎间盘髓核细胞体外传代培养6次.在培养基中外源性加入骨形态发生蛋白7或磷酯酰肌醇-3激酶特异性抑制剂LY294002,分别检测细胞增殖能力、端粒酶活性、β-半乳糖苷酶活性,以及细胞凋亡相关基因和磷酯酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B信号通路分子的表达情况.结果 与结论:①细胞培养基中添加骨形态发生蛋白7后可以显著提高髓核细胞增殖能力和端粒酶活性,降低细胞β-半乳糖苷酶活性,并下调p16和p53的表达,激活磷酯酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B信号通路;②此外通过磷酯酰肌醇-3激酶特异性抑制剂LY294002能够明显逆转骨形态发生蛋白7对髓核细胞的抗凋亡作用;③提示骨形态发生蛋白7通过激活磷酯酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B途径发挥髓核细胞的抗凋亡作用,可为异体椎间盘髓核细胞的体外培养和组织工程学研究提供新思路.