Aggrecan的表達(dá)及Aggrecan基因VNTR與有癥狀的腰椎間盤突出癥相關(guān)性研究.pdf

1、目的：
　　 有癥狀的腰椎間盤突出癥(LDH)患者多數(shù)伴有腰和腿部疼痛。盡管已經(jīng)做了許多關(guān)于該病的病因及病理學(xué)的研究,但是仍然不能明了該病的發(fā)病機(jī)制。
　　 椎間盤退行性變是椎間盤突出癥、椎體滑脫、椎管狹窄等脊柱退行性病變的首要誘因。LDH的發(fā)生常常由于髓核從因?yàn)橥俗兌腥毕莸拈g盤中突出。過去的一個世紀(jì)里,傳統(tǒng)的LDH病因?qū)W研究,主要關(guān)注年齡、職業(yè)、吸煙等。而其他因素,如身高、體重和遺傳學(xué)則較少關(guān)注。然而,近年來隨著人類

2、基因組的測序完成,我們認(rèn)識到,遺傳因素同樣在很大程度上影響腰椎間盤突出癥的發(fā)生。
　　 聚集蛋白聚糖(Aggrecan)是透明軟骨組織中的一種主要蛋白多糖,其單體在連接蛋白的幫助下牢固結(jié)合透明質(zhì)酸而形成Aggrecan聚合體,并以聚合體的形式在椎間盤基質(zhì)內(nèi)發(fā)揮作用,聚合體分子與膠原結(jié)合形成涵養(yǎng)大量水分的網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)、這種結(jié)構(gòu)一方面維持了椎間盤內(nèi)水和離子濃度的相對穩(wěn)定,另一方面使椎間盤組織保持于凝膠狀態(tài)而具有適當(dāng)?shù)恼硰椥?從而滿足人

3、體活動對椎間盤的生物力學(xué)要求。Aggrecan有3個球狀區(qū)域(G1,G2和G3)、一個處于G1和G2之間的短的球間區(qū)域(IGD)、及一個處于G2和G3之間的長的葡萄糖胺聚糖(GAG)附著區(qū)。G2與G3之間則分布著多個糖胺多糖鏈結(jié)合位點(diǎn),核心蛋白在這些結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合硫酸軟骨素鏈(CS)和硫酸角質(zhì)素(KS)側(cè)鏈后成為帶負(fù)電荷的Aggrecan單體。隨著人類年齡的增長,葡萄糖胺聚糖鏈結(jié)構(gòu)變化,主要體現(xiàn)為KS鏈逐漸變長,CS鏈逐漸變短。
　

4、　 有研究顯示:Aggrecan含量減少可能導(dǎo)致椎間盤無法抵抗機(jī)械負(fù)荷,從而影響其的修復(fù)過程。因此,我們有理由相信:編碼Aggrecan的基因,在有癥狀的LDH的遺傳易感性研究中占有決定性意義。
　　 對人類Aggrecan的cDNA序列的分析顯示:以絲氨酸氨基乙酸對模式發(fā)生的重復(fù)序列定位于CS重復(fù)區(qū)域。人類是迄今分析的物種之中唯一擁有Aggrecan基因串聯(lián)重復(fù)多態(tài)性(VNTR)的。該串聯(lián)重復(fù)多態(tài)序列以編碼19個氨基酸單位的

5、57個核苷酸為一個重復(fù)單元。迄今被報道的等位基因重復(fù)次數(shù)從13次到34次。最常見的重復(fù)序列次數(shù)分別是26,27及28次。通常認(rèn)為:具有較長串聯(lián)重復(fù)序列片段的個體,更容易擁有較大數(shù)目CS鏈的Aggrecan聚合體,從而影響軟骨組織的功能和結(jié)構(gòu)。
　　 有鑒于此,本實(shí)驗(yàn)主要研究人類聚集蛋白聚糖(Aggrecan)的表達(dá)及Aggrecan基因串聯(lián)重復(fù)多態(tài)性(VNTR)與有癥狀的腰椎間盤突出癥相關(guān)性。
　　 方法：
　　

6、 197例志愿者,其中病例組為已經(jīng)診斷有癥狀的腰椎間盤突出的病人70例捐獻(xiàn)血液及手術(shù)切除的間盤組織各70例,對照組為沒有腰椎間盤突出癥狀的創(chuàng)傷病人14例及完全沒有癥狀的健康人113例捐獻(xiàn)血液127例及手術(shù)切除的間盤組織14例。應(yīng)用PCR技術(shù)檢測志愿者血液中Aggrecan VNTR多態(tài)性分布情況；應(yīng)用Westernblot技術(shù)檢測志愿者間盤中Aggrecan的表達(dá)。
　　 結(jié)果：
　　 對照組間盤中Aggrecan的表達(dá)

7、顯著高于病例組(P<0.001)；病例組中Allele 25及Allele 21的基因頻率顯著高于對照組(PA25=0.003416；PA21=0.000716)；病例組低Aggrecan表達(dá)人群中有一個或兩個小于等于Allele 25等位基因的個體,顯著多于有兩個大于Allele 25等位基因的個體(P<0.001)。
　　 結(jié)論：
　　 本實(shí)驗(yàn)證明Aggrecan與有癥狀的腰椎間盤突出有相關(guān)性,有癥狀的腰椎間盤突出患