CTGF在椎间盘退行性病变中的作用研究

宋永利264309山东省荣成市石岛整骨医院

CTGF在椎间盘退行性病变中的作用研究

宋永利
264309山东省荣成市石岛整骨医院

本文对椎间盘的生理特点、CTGF的研究进展及CTGF在椎间盘退行性病变中的表达情况进行阐述，表明CTGF在椎间盘退行性病变中具有重要的意义。

椎间盘退行性病变；CTGF；作用

椎间盘退行性疾病在全球范围内仍然是一个普遍的折磨人的疾病，对经济的影响比较大，并且可导致生活质量的下降。背部疼痛、神经功能缺损与椎间盘退变相关。

椎间盘的生理特点

椎间盘为全身最大的无血管结构，数量有限的血管渗透到关节软骨终板的表面区域和外围纤维环的外1/3处，但是没有血管位于髓核细胞中。它必需的营养，包括氧气和血糖，主要是通过扩散方式到达髓核细胞，因此构成了髓核细胞中的一个低氧状态和环境。另外，在椎间盘退化过程中，这种低氧环境可以通过软骨终板通透性的缺失得到加强。在许多疾病过程中，低氧为一个重要的细胞应激，伴随着明显的病理学并发症，例如脑缺血、癌症和慢性变性疾病。HIF作为针对细胞低氧而产生起始协调性细胞级联反应的转录因子，功能包括调节大量应对低氧的生物酶[1]。

CTGF的研究进展

结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF），为模块母细胞蛋白质的CCN家族（CCN1-6）的一员。现在研究对于CTGF体内功能作用的分析集中于它在多发性纤维变性疾病中作为过量细胞外基质（extracellularmatrix，ECM）合成调节子的关键作用。然而CTGF和相关家族成员已经在发育过程中广泛表达，近来的研究利用新的基因模型来揭示在许多组织的生长过程中CTGF的实质性角色。新的研究表明CTGF有实质性功能在胚胎和出生后大量发育的上皮组织中。由于CTGF在细胞外基质合成中的重要性，在椎间盘相关疾病的研究背景下，它是CCN蛋白家族中被研究最多的一个成员。母源性细胞蛋白质与其他5个CCN蛋白家族成员相似，结构含有高度保守模块功能域，功能域中含有序列同源性的已知蛋白，CCN5除外，它仅缺少半胱氨酸功能域。CCN家族成员的区域结构由以下几部分组成：分泌信号肽（secretory signal peptide，SP）、胰岛子样生长因子结合蛋白（insulin-like growth factor binding protein，IGFBP），Von.Willebrand因子：血管性血友病因子C型重复序列（von Willebrand factor type C repeat，VWC）、Ⅰ型血小板反应蛋白重复序列（thrombospondin type 1 repeat，TSP）和CT功能域（CT domain）。通过这些结构域，CTGF可以充当信号转导蛋白或改性剂，与各种因子和细胞外蛋白质相结合以及与细胞表面受体相互作用，从而影响许多生物学进程。蛋白的许多功能具有组织特异性，它调节细胞外基质合成并在血管生成、细胞迁移、细胞黏附和分化中起重要作用[2，3]。

CTGF在椎间盘退行性病变中的表达情况

CTGF在骨骼系统的退行性病变，如骨性关节炎（OA）和椎间盘退行性病变，及病理学条件下的背景下，例如组织纤维化，已被研究。在这些病理过程中，CTGF的表达水平升高，并且作用为组织特殊性。然而，CTGF是一个对于组织中的纤维化（例如皮肤、肾脏和肺）而言，众所周知有能力的诱导因子，在退行性病变中所起到的作用不具有明显的特征。虽然研究已经表明，在骨性关节炎的软骨细胞中，CTGF水平的稳健增长，该蛋白质在骨性关节炎发病机制和疾病进展过程中所起到的作用至今未明，已经猜测CTGF在骨性关节炎中可能具有积极性或负面性的作用[4]。在大鼠膝关节的滑膜内层利用腺病毒致使CTGF过量的表达导致滑膜的短暂性但可逆性纤维化和软骨蛋白聚糖类的耗尽，但没有明显的腐蚀。在一项独立性研究中，Nishida向骨性关节炎的膝关节内注射含有CTGF重组体的水凝胶，观察到有以蛋白聚糖含量增加为特征的合成代谢反应，可改善关节显性。在这些研究中，CTGF对于软骨效应的不一致性可能归因于正常膝关节与骨性关节炎膝关节相比较所表现的关节软骨具体性有差别的微环境条件，对于CTGF在骨性关节炎发病机制和疾病进程中的作用，CTGF剔除试验可以被要求进行决定性的研究。对于CTGF来说，髓核细胞中的一个阳性调节子或许可以促进在椎间盘退行性病变中所观察到的CTGF水平的增加，因此有可能是退行性病变导致的微环境条件的改变能够改变CTGF同其他蛋白质的相互作用并影响细胞因子对于CTGF的反应。对于具体性CTGF条件性剔除小鼠的髓核细胞在椎间盘退化性过程中并且在控制髓核细胞其他重要信息通路的活性方面的作用需要进行研究。

[1]陈楠,赵青,王伟铭,等.转化生长因子1对肾小管上皮细胞中结缔组织生长因子基因启动子活性的影响[J].中华肾脏病杂志, 2005,21（8）：453-457.

[2]李进,杨述华,邵增务.细胞因子与椎间盘退行性变的关系[J].中国临床康复,2003,14（7）：2079-2080.

[3]李佛宝,刘少喻,胡有谷,等.腰椎间盘中转化生长因子的合成和基因表达[J].脊柱外科杂志,2004,2（2）：94-95.

[4]Park MS,Lee HM,Hahn SB,etal.The association of the activation-inducible tumor necrosis factor receptor and ligand with lumbar disc herniation[J].Yonsei Med J,2007,48：839-846.

Study on the role of CTGF in the degenerative disc disease

Song Yongli
Shidao Osteopathic HospitalofRongcheng City,Shandong Province264309

This article elaborates the physiological characteristics of the intervertebral disc,the research progress of CTGF and the expression of CTGF in the degenerative disc disease.It shows that CTGF has a great significance in the degenerative disc disease.

Degenerative disc disease；CTGF；Role

10.3969/j.issn.1007-614x.2015.34.6