细胞衰老通路在IDD中的作用2024-11-07 08:45:38
椎间盘是指两个相邻椎骨的椎体之间的软组织连接,由中心的髓核,外层的纤维环以及上下软骨终板组成。在脊柱运动的过程中,椎间盘发生形变以适应椎体运动,因其具有传递和缓冲应力的作用,所以也使其成为了最早发生退行性变的结构。随着年龄的增长,椎间盘含水量下降及细胞外基质合成与分解代谢失衡,加之各种细胞因子和生长因子水平异常,共同导致了IDD的发生。IDD由多种因素引起,包括氧化应激、营养供应减少和异常机械负荷。氧化应激是机体面对衰老细胞或有害刺激时产生过多的活性氧和活性氮分子。当氧化与抗氧化途径失衡时,这些高活性分子会积聚并损伤组织。软骨终板是椎间盘营养的关键区域,当其退化并发生钙化时,营养供应受阻,导致细胞外基质降解及细胞衰老或死亡。不同浓度的营养物质对椎间盘细胞衰老有不同影响,现有研究显示,牛血清中正常葡萄糖浓度能保护大鼠AF细胞,而高糖环境则会通过内质网应激加速AF细胞凋亡。除此以外,高糖环境会促进大鼠滑膜间充质干细胞进入衰老状态,损伤其生物学功能。异常机械负荷也是导致IDD的重要原因之一。
长期异常机械负荷会导致衰老相关通路如p53-p21-Rb激活,并增加衰老相关基因如p16、p27、晚期糖基化终产物受体的表达。细胞衰老”现象最早于1961年,由Hayflick等人进行细胞传代实验时首次发现。作者描述细胞衰老的特征是细胞有丝分裂的减少和基因不稳定性的增加,除此之外还有细胞变性和细胞碎片的增加,其发生类似于细胞死亡的过程。近年来,大量涌现的研究揭示了细胞衰老与多样化的分子机制之间存在着密切的关联。因此,针对性地干预细胞衰老通路为开辟防治IDD的新策略提供了富有前景的视角,为有效地治疗IDD带来了希望。椎间盘细胞衰老的信号通路的研究尚处于起步阶段,在此我们讨论了几条主要且明确的信号通路。
出自《椎间盘退行性变的机制及治疗方案研究进展》作者:靳级,孙红,庄勇.
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