【摘要】 目的 探讨MMP-13在去势大鼠退变腰椎间盘组织中的表达及临床意义。方法 30只3月龄Sprague-Dawley (SD)大鼠，随机均分为3组，每组10只：基础对照组(BL组)；双侧卵巢切除（OVX）手术组；手术对照组（Sham组）；BL组在手术开始前处死，其余2组术后三个月处死，取L4-5腰椎及椎间盘进行HE常规染色及运用免疫组化检测椎间盘MMP-13的表达。结果 OVX组与Sham组比较大鼠椎间盘中MMP-13表达明显升高（P&<0.05）。结论 MMP-13表达量的增加可能是椎间盘退变形成和发展中起重要作用。
【关键词】椎间盘退变 腰椎 免疫组化 MMP-13
【Abstract】 [Objective] To investigated the effects of MMP-13on disc degeneration in the OVX rats．[Method] Thirty 3-month-old female Sprague-Dawley rats were randomized into three groups of ten animals each．The baseline control group (BL group)；Sham group；OVX group.in all rats killed 3 months of postsurgery.L4-5 lumbar spines and intervertebral disc sections wereStained with HEand immunostained with MMP-13. [Result] he immunostaine expression of MMP-13in the OVXgroup was higher than sham group and Sham group (P&<0.05). [Conclusion] It implies that mmp-13 may play an important role in the development and progression of the lumbar intervertebral disc degeneration.
【Key words】intervertebral disc degeneration lumber vertebrae immunohistochemistry mmp-13
椎间盘退行性疾患是脊柱常见病之一，其退变的确切机制至今仍不十分清楚，但研究证实：基质金属蛋白酶（Matrix Metall oproteinases，MMPS）的异常增高可能是椎间盘退行性变的重要原因[1]。本实验通过OVX大鼠建立OP模型，探讨MMP-13在椎间盘退变的表达，为临床治疗提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 动物模型的建立和实验方案
健康3月龄雌性Sprague-Dawley大鼠30只，体重210±32g（北京医科大学实验动物中心，Ⅱ级）。随机分为3组，每组10只。BL组(baseline control group)10只大鼠在实验开始时被宰杀取标本;卵巢切除组（OVX）；手术对照组（Sham组）。所有大鼠在同等条件下饲养，喂养12W后脱颈处死。切开大鼠背部皮肤，取 L4-L5椎体及椎间盘行HE常规染色及免疫组化。
1.2 统计方法
所有参数均以均数±标准差表示（x±s）。资料用SPSS （V11.0）来分析，利用Student’s t检验来比较各组之间的显著性差异，P&<0.05被认为有显著性差异。
2 结果
2.1组织学表现
BL组大鼠的椎间盘骺板及软骨终板软骨细胞分层排列清晰，髓核为膨起的胶冻样结构，其内含有大量脊索细胞，纤维环胶原纤维排列规则．Sham组大鼠椎间盘骺板软骨细胞排列规则，与继发性骨化中心相连的透明软骨钙化，潮标（tidemark）前移。髓核内有许多脊索细胞分布，但脊索细胞数量较基础组下降。并出现一些成对的软骨样细胞。纤维环内层的纤维软骨增生失去髓核和纤维环的分界。OVX组大鼠椎间盘骺板和软骨终板变薄，软骨细胞数量减少，排列紊乱，在靠近次级骨化中心的软骨终板和骺板钙化，甚至完全骨化，髓核脊索细胞数量进一步下降，出现大量团块状的软骨样细胞，髓核粘液变、裂隙生成。纤维环后部结构排列紊乱，厚度变薄，间隙增宽，严重退变椎间盘椎体骨边缘骨赘增生。
2.2免疫组织化学结果
（2）免疫组化平均灰度值结果（Table 1）
ap&<0.05， vs Sham组
3 讨论
3.1 雌激素与椎间盘退变
研究证实雌激素缺乏使破骨细胞的功能处于活跃状态，导致骨代谢转换率增加，使骨小梁变变薄变细，其结果为骨组织减少，引起骨质疏松。本研究发现：OVX组大鼠腰椎间盘发生严重退变，表现在椎间盘髓核脊索细胞数量减少，出现软骨样细胞，髓核粘液变、裂隙生成，软骨终板变薄，软骨细胞数量减少、钙化，甚至完全骨化，纤维环后部结构排列紊乱，厚度变薄，间隙增宽，椎体边缘骨赘增生。
3.2 MMP-13与椎间盘退变
基质金属蛋白酶（matris metalloproteinases，MMPS）在椎间盘细胞外基质的降解中发挥着重要作用。MMP-13主要来源于软骨细胞，主要降解Ⅱ型胶原。MMP-13对Ⅱ型胶原的催化效率大概是MMP-1对Ⅱ型胶原催化效率的5倍。MMP-13不仅能够有效地降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原，而且还可以作为一种明胶酶进一步降解胶原分解后的初级产物[2]。国外学者在动物及人体实验中发现：退变椎间盘的MMP-13阳性率明显较正常椎间盘高[3，4]。本实验结果表明：退变腰椎间盘中MMP-13的蛋白表达较对照组明显增强，说明MMP-13在腰椎间盘退变中具有重要调节作用。但具体的信号传导途径还有待于进一步研究。
参 考 文 献
[1] Hui W，Rowan AD，Cawston T.Insulin-like growth factor 1 blocks collagen release and down regulates matrix metalloproteinase-1，-3，-8， and -13 mRNA expression in bovine nasal cartilage stimulated with oncostatin M in combination with interleukin 1 alpha.Ann Rheum Dis.2001，60:254-261.
[2] Roughlry PJ.Biology of intervertebral disc aging and degeneration:involvement of the extracellular matrix.Spine，2004，29:2691-2699.
[3] Anderson DG，Izzo MW，Hall DJ，et al. Comptsaration gene exptession profiling of normal and degenerative discs:analysis of a rabbit annular laceration model.Spine，2002，27:1291-1296.
[4] Roberts S，Caterson B，Menage J，et al.Matrix metalloproteinases and aggrecanase:their role in disorders of the human intervertebral disc.Spine，2000，25:3005-3013.