针刀调控腰椎间盘突出症兔神经根线粒体-内质网应激与炎性小体激活的机制OA

背景:针刀疗法作为微创介入治疗的代表性疗法之一,已应用于腰椎间盘突出症的临床治疗,可拮抗腰椎间盘突出症神经根炎性反应,疗效确切,但潜在作用机制有待探索。目的:探讨针刀干预腰椎间盘突出症模型兔神经根微环境线粒体-线粒体相关内质网膜-内质网交互应激介导炎性小体激活的调控机制。方法:将40只健康成年新西兰大白兔随机分为正常对照组(10只)和模型组(30只),模型组采用经典自体髓核移植方法进行造模,将造模成功兔随机分为模型对照组(10只)、电针干预组(10只)和针刀干预组(10只),造模后1周进行针刀、电针干预。干预3周后分离培养兔背根神经节细胞,采用TUNEL染色检测细胞凋亡情况,Western blot检测NLRP3、MAMs相关蛋白、内质网应激标志蛋白GRP78、特异性标志性蛋白CHOP,关键路径PERK轴之TXNIP蛋白表达水平,采用Mito Tracker和ER Tracker荧光探针染色和透射电镜观察线粒体内质网结构偶联,采用流式细胞仪分析Ca^(2+)水平,采用活性氧探针染色检测活性氧含量。结果与结论:①与模型对照组相比,针刀干预组细胞凋亡率明显下降(P=0.0002);NLRP3(P=0.0144)、IP3R(P=0.0132)、GRP75(P=0.0099)、VDAC1(P=0.0003)、GRP78(P=0.0065)、CHOP(P=0.0085)、TXNIP(P=0.0015)蛋白表达明显下调,MFN2(P=0.0108)蛋白表达明显上调;Ca^(2+)水平(P<0.0001)、活性氧水平(P=0.0392)明显下降;②Mito Tracker和ER Tracker荧光探针染色结果显示,线粒体-内质网共定位水平在模型对照组最高,正常对照组最低,针刀干预组高于正常对照组但低于模型对照组;③透射电镜观察显示,模型对照组线粒体-内质网的联系/接触增强,正常对照组线粒体-内质网的联系/接触较少,针刀干预组线粒体和内质网的联系/接触较正常对照组增强,但低于模型对照组。结果表明,针刀干预能够调控线粒体与内质网之间的交互应激,调节线粒体-内质网接触位点,减少Ca^(2+)内流、活性氧生成以及线粒体功能障碍,从而抑制NLRP3炎性小体的生成,阐明了针刀通过调控线粒体-内质网交互应激抑制NLRP3炎性小体组装的上游机制,揭示了针刀治疗腰椎间盘突出症的深层次作用靶点,为针刀治疗腰椎间盘突出症提供了一定理论基础。