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目的首先,建立腰椎间盘退变大鼠模型,应用治疗大鼠椎间盘退变的三维定点平衡牵引床予以加载牵张力,在动物水平上探讨牵张力能否通过MAPK/ERK/m TOR信号通路提高退变大鼠椎间盘自噬水平,延缓椎间盘退变（Intervertebral disc degeneration,IVDD）;其次,应用脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）诱导刺激髓核细胞,模拟髓核细胞退变模型,给予加载牵张力,在细胞水平上探讨牵张力能否通过MAPK/ERK/m TOR信号通路促进髓核细胞自噬,抑制髓核细胞外基质（Extracellular matrix,ECM）降解,延缓椎间盘退变。以期通过本研究的实施,为腰椎间盘退行性疾病（Lumbar Degenerative Disc Disease,LDDD）的治疗提供基础研究支持。方法1动物实验（1）模型建立:采用纤维环穿刺法建立腰椎间盘退变大鼠模型,另外设立假手术组。（2）实验分组及干预处理:将模型大鼠随机分为模型组和牵张力组。模型组:每天常规饲养,不予任何干预处理;牵张力组:利用一种用于治疗大鼠椎间盘退变的三维定点平衡牵引床（国家实用新型专利,专利号:202021343721.X）给予牵张力处理;假手术组:每日仅将大鼠固定于三维定点平衡牵引床上,不予牵张力处理。（3）检测指标:（1）HE染色法观察腰椎间盘退变大鼠组织病理学变化。（2）ELISA法检测腰椎间盘退变大鼠血清中炎症因子IL-6、TNF-α和IL-1β含量。（3）免疫组化法检测腰椎间盘退变大鼠组织中CollagenⅡ和COX-2蛋白表达情况。（4）免疫组化法检测腰椎间盘退变大鼠组织中基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-3和MMP-9蛋白表达情况。（5）RT-q PCR法和Western blot法检测腰椎间盘退变大鼠组织中自噬相关因子Beclin-1、LC3和p62 m RNA表达情况。（6）Western blot法检测腰椎间盘退变大鼠组织中MAPK/ERK/m TOR通路相关蛋白表达情况。2细胞实验（1）LPS诱导髓核细胞:应用LPS诱导刺激髓核细胞,模拟椎间盘髓核细胞的退变模型。（2）髓核细胞负载牵张力:应用Flexcell FX-6000T细胞牵张拉伸应力加载系统（Flexcell International,North Carolina,USA）给予细胞加载牵张力。（3）细胞分组:髓核细胞组、髓核细胞+牵张力组、髓核细胞+LPS组、髓核细胞+LPS+牵张力组。（4）检测指标:（1）透射电镜观察髓核细胞自噬小体的形态。（2）LC3双荧光慢病毒转染髓核细胞,进行免疫荧光实验,激光共聚焦显微镜下观察髓核细胞自噬流变化。（3）RT-q PCR法和Western blot法检测髓核细胞中自噬相关因子Beclin-1和LC3 m RNA和蛋白的表达。（4）Western blot法检测髓核细胞MAPK/ERK/m TOR通路相关蛋白的表达。（5）Western blot法检测髓核细胞中CollagenⅡ、COX-2蛋白表达情况。（6）Western blot法检测髓核细胞中基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-3和MMP-9的蛋白表达。结果1动物实验（1）腰椎间盘退变大鼠组织的病理学改变:模型组大鼠椎间盘组织的HE染色不均匀,纤维环的结构紊乱,髓核有皱缩现象,可以见到大量的类软骨细胞坏死,核碎裂或溶解,胞质嗜酸性增强,甚至可见大量出血渗出,但是给予牵张力处理后,大鼠椎间盘组织的病理学与模型组相比明显改善,提示牵张力可能对大鼠的退变椎间盘具有一定的保护作用。（2）腰椎间盘退变大鼠血清中IL-6、TNF-α和IL-1β含量测定:模型大鼠给予牵张力处理后,大鼠血清中TNF-α和IL-1β含量均较模型组明显降低（P＜0.05）,而IL-6含量较模型组无明显降低（P＞0.05）,提示牵张力可能通过改善腰椎间盘退变大鼠的炎症反应延缓椎间盘退变。（3）腰椎间盘退变大鼠组织中CollagenⅡ和COX-2蛋白表达情况:模型大鼠给予牵张力处理后,牵张力组CollagenⅡ蛋白水平较模型组明显升高（P＜0.05）、且COX-2蛋白水平较模型组明显降低（P＜0.05）,提示牵张力可减少大鼠椎间盘组织CollagenⅡ蛋白降解、降低炎症因子COX-2的表达,延缓椎间盘退变。（4）腰椎间盘退变大鼠组织中MMP-2、MMP-3和MMP-9蛋白表达情况:模型大鼠给予牵张力处理后,牵张力组大鼠椎间盘组织中MMP-2、MMP-3和MMP-9蛋白水平均较模型组明显降低（P＜0.05）,提示牵张力可能通过抑制腰椎间盘退变大鼠MMP活性延缓椎间盘退变。（5）腰椎间盘退变大鼠组织中自噬相关因子Beclin-1、LC3和p62的表达情况:模型大鼠给予牵张力处理后,牵张力组大鼠椎间盘组织中Beclin-1、LC3 m RNA/蛋白水平较模型组明显升高（P＜0.05）,而p62 m RNA/蛋白水平较模型组明显降低（P＜0.05）,提示牵张力可能通过调节椎间盘细胞自噬延缓椎间盘退变。（6）腰椎间盘退变大鼠组织中MAPK/ERK/m TOR通路相关蛋白表达情况:模型大鼠给予牵张力处理后,牵张力组MEK、ERK和m TOR磷酸化水平较模型组均明显降低（P＜0.05）,提示牵张力可能通过抑制MAPK/ERK/m TOR信号通路调节椎间盘细胞自噬延缓椎间盘退变。2细胞实验（1）髓核细胞自噬小体形态变化:在髓核细胞+LPS+牵张力组中,可以观察到典型的自噬溶酶体,内含有残存的未被消化的细胞器或细胞质,而在其它各组髓核细胞的自噬体和自噬溶酶体较小且数目少,提示牵张力对髓核细胞的自噬具有一定的促进作用。（2）髓核细胞自噬流变化:在髓核细胞+LPS+牵张力组中,可以观察到红绿荧光Merge后,黄色斑点（自噬小体）和红色斑点（自噬溶酶体）均增加,LC3-Ⅱ荧光强度增强,而其它各组髓核细胞中黄色和红色斑点均较少,LC3-Ⅱ荧光强度相对较弱,提示牵张力对髓核细胞的自噬具有一定的促进作用,可以促进自噬流的活化。（3）髓核细胞中自噬相关因子Beclin-1和LC3的表达情况:与髓核细胞+LPS组相比,髓核细胞+LPS+牵张力组Beclin-1和LC3 m RNA/蛋白水平均明显升高（P＜0.05）,提示牵张力可促进自噬相关因子Beclin-1和LC3的表达。（4）髓核细胞中MAPK/ERK/m TOR通路相关蛋白表达情况:与髓核细胞+LPS组相比,髓核细胞+LPS+牵张力组MEK、ERK和m TOR蛋白磷酸化水平明显降低（P＜0.05）,提示牵张力可能通过抑制MAPK/ERK/m TOR信号通路调控髓核细胞自噬。（5）髓核细胞中CollagenⅡ、COX-2蛋白表达情况:与髓核细胞+LPS组对比,髓核细胞+LPS+牵张力组CollagenⅡ蛋白水平明显升高、COX-2蛋白水平明显降低,差异均具有统计学意义（P＜0.05）,提示牵张力可以减少CollagenⅡ蛋白降解,降低COX-2蛋白水平,改善髓核细胞炎性退变。（6）髓核细胞中MMP-2、MMP-3和MMP-9蛋白表达情况:与髓核细胞+LPS组对比,髓核细胞+LPS+牵张力组MMP-2、MMP-3和MMP-9蛋白水平明显降低（P＜0.05）,提示牵张力可以降低髓核细胞MMP蛋白水平,改善ECM降解。结论（1）在IVDD大鼠中,牵张力可能通过抑制MAPK/ERK/m TOR信号通路,提高椎间盘自噬水平,改善炎症反应,降低MMP活性,减少CollagenⅡ蛋白降解,进而延缓椎间盘退变。（2）在LPS诱导的髓核细胞中,牵张力可能通过MAPK/ERK/m TOR信号通路激活髓核细胞自噬,进而抑制细胞MMP活性,减少CollagenⅡ蛋白降解,降低炎症因子COX-2的表达,改善ECM降解,延缓髓核细胞退变。