低氧诱导因子1α基因敲除小鼠椎间盘退变与益气化瘀方的干预

摘要

背景：低氧诱导因子1α与椎间盘软骨的正常生理及病理情况存在密切的关系，能够维持软骨组织在低氧环境中的正常活性，低氧诱导因子1α基因敲除后，软骨组织无法维持其正常低氧状态，导致软骨组织营养供应障碍，使软骨细胞处于异常缺血缺氧状态，长此以往，软骨组织会发生退变。目的：观察低氧诱导因子1α条件性基因敲除小鼠椎间盘软骨退变情况，以及中药复方益气化瘀方对减缓低氧诱导因子1α基因敲除小鼠椎间盘软骨退变的作用。方法：①将杂交繁殖获得同窝的低氧诱导因子1α＋/＋对照小鼠和低氧诱导因子1α基因敲除小鼠，分别分为为2．5月龄组和4．5月龄组（n=6）。分别在2．5、4．5月龄处死相应小鼠，取L4-6腰椎进行藏红固绿、苏木精-伊红染色及免疫组化相关指标染色及分析。②取12只0．5月龄低氧诱导因子1α基因敲除小鼠随机均分为生理盐水组和益气化瘀方组。灌胃给药2个月后，取两组小鼠的L4-6椎间盘进行藏红固绿、苏木精-伊红染色及免疫组化相关指标染色及分析。结果与结论：①低氧诱导因子1α-/-小鼠：2．5月龄组椎间盘软骨组织出现破损和骨化，细胞分布不均匀，软骨细胞减少，椎间盘软骨中Ⅱ型胶原和Sox9表达降低，X型胶原、基质金属蛋白酶13表达增加；4．5月龄组椎间盘软骨损伤更加严重，Ⅱ型胶原蛋白与Sox9表达进一步降低，X型胶原、基质金属蛋白酶13表达进一步上升。②与生理盐水组比较，益气化瘀方干预后苏木精-伊红染色和藏红固绿染色显示软骨骨化和缺损减轻，软骨细胞数目较多，分布较均匀。与生理盐水组比较，益气化瘀方组椎间盘软骨中Ⅱ型胶原和Sox9的表达升高，X型胶原、基质金属蛋白酶13表达减少。说明低氧诱导因子1α基因敲除小鼠出现了椎间盘软骨退变，并且这种退变随着小鼠增龄而加重；益气化瘀方可以减轻低氧诱导因子1α基因敲除小鼠的椎间盘软骨退变。