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研究背景:髓核细胞(Nucleus pulposus cells,NPCs)的退变被广泛认为是椎间盘退变(Intervertebral disc degeneration,IVDD)的一项重要影响因素。炎症反应参与了髓核的退变过程。大麻素2型受体(Cannabinoid type 2 receptor,CB2)是G蛋白偶联受体家族中的一员,最新研究发现,CB2在许多疾病的炎症反应中起着调节的作用。但CB2在髓核退变发生和发展中的作用和机制尚不清楚。研究目的:探讨CB2在髓核细胞中的生物学作用以及其调节髓核退行性变的机制。研究方法:1.体外实验选用10周龄雄性Sprague-Dawley大鼠,处死后取尾巴提取髓核细胞后种于培养皿待用。实验分组分为正常组,LPS组,JWH133治疗组,AM630治疗组四组。正常组不予任何干预措施,LPS组使用1μg/ml脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)干预12小时诱导髓核细胞退变,治疗组分别使用JWH133/AM630预处理2小时后进行LPS干预。收集细胞样品后使用RT-PCR技术检测mRNA表达变化,Western Blot技术检测蛋白表达变化,免疫荧光技术检测相应抗原指标荧光强度的变化,比较不同组别炎症因子(IL-1β,IL-6,TNF-α)及退变相关指标(aggrecan,MMP13)的变化情况。2.体内实验选用10周龄SD大鼠40只,分为假手术组,模型组,JWH133治疗组,AM630治疗组四组。除假手术组外其余三组大鼠水合氯醛腹腔麻醉后,使用21G穿刺针经大鼠尾椎Co7-8进行穿刺造模。造模后模型组使用微量注射器注射PBS(2μl),治疗组分别注射CB2激动剂JWH133及抑制剂AM630(40μM,2μl),每周注射一次。造模后4周进行X线及磁共振检查,处死大鼠后收集标本制成石蜡切片,行苏木素-伊红(hematoxylin eosin,HE)染色及番红-O-快绿染色观察形态学变化。研究结果:体外实验中,RT-PCR结果显示LPS(1μg/ml)干预髓核细胞中CB2的mRNA表达在干预24h时相比对照组是升高的,但是随时间延长,其mRNA表达水平在48h,72h逐渐下降。RT-PCR,Western Blot及免疫荧光显示髓核细胞经LPS(1μg/ml)干预12h后,aggrecan表达降低,而MMP13的表达明显升高,提示LPS可以诱导髓核细胞产生退变。JWH133(10μM)干预后,LPS所引起的髓核细胞aggrecan表达较模型组升高,而MMP13的表达降低,提示CB2激动剂JWH133可以逆转LPS引起的髓核细胞的退变。统计学分析显示JWH133治疗组与LPS组存在明显差异(P<0.05),AM630治疗组与LPS组间未发现明显差异(P>0.05)。RT-PCR及Western Blot结果显示,LPS(1μg/ml)干预12h后髓核细胞炎症因子(IL-1β,IL-6,TNF-α)的mRNA及蛋白表达水平均明显升高,提示LPS可以诱导髓核细胞产生炎症反应。JWH133(10μM)干预后,相关炎症指标的mRNA及蛋白表达水平均明显下降,提示CB2激动剂JWH133可以缓解LPS引起的髓核细胞的炎症反应。统计学分析显示JWH133治疗组与LPS组存在明显差异(P<0.05),AM630治疗组与LPS组间未发现明显差异(P>0.05)。体内实验中,SD大鼠尾椎穿刺模型组与对照组相比,造模后4周X线检查结果显示模型组大鼠的尾椎椎间隙明显变窄,出现骨质增生。磁共振结果显示,模型组大鼠尾椎椎间盘T2相信号明显降低。HE染色及番红-O-快绿染色结果显示模型组椎间盘高度相较于对照组椎间盘出现一定程度的塌陷,髓核组织分布不规则,髓核细胞数量较正常组织明显减少,细胞外基质丢失明显,髓核与纤维环边界模糊或中断,髓核组织与纤维环交接区域出现纤维化倾向。JWH133治疗组椎间盘形态结构相比模型组明显改善,形态学评分从8.5降至6.2。AM630干预组与模型组相比无明显差异。结论:在LPS诱导的大鼠退变髓核细胞中,激活CB2可以抑制炎症反应,从而缓解髓核细胞的退变;在针刺诱导的大鼠椎间盘退变模型中,激活CB2可以缓解椎间盘组织的退变。