针刺对穴“后溪”“环跳”调节PI3K/AKT/mTOR信号通路对腰椎间盘退变模型大鼠髓核细胞自噬的影响机制OA

目的:观察针刺“后溪”“环跳”对穴对腰椎间盘退变(IDD)模型大鼠磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路及髓核细胞自噬的影响,探讨其延缓IDD的潜在机制。方法:选取36只SD大鼠,随机分为假手术组、模型组与对穴组,每组12只。模型组与对穴组大鼠均采用纤维环穿刺法构建IDD模型。造模成功后,对穴组大鼠给予“后溪”“环跳”针刺治疗,每次20 min,每日1次,持续14 d。在造模前后及干预后第7、14天,采用VonFrey纤维丝测定各组大鼠右足的机械性缩足反射阈值,同时使用热痛刺激仪检测大鼠右足对热刺激产生缩足反射的潜伏期;HE染色法观察椎间盘组织的形态学特征;ELISA法检测各组大鼠髓核组织中聚集蛋白聚糖(Aggrecan)、Ⅱ型胶原蛋白(CollagenⅡ)、转录因子性别决定区Y框蛋白9(SOX9)、基质金属蛋白酶3(MMP3)、基质金属蛋白酶13(MMP13)含量;实时荧光定量PCR法检测各组大鼠髓核组织中SOX9、MMP13 mRNA表达水平;免疫荧光染色法检测髓核组织中微管相关蛋白1轻链3(LC3)阳性表达;Western blot法检测各组大鼠髓核组织中PI3K/AKT/mTOR信号通路相关蛋白及LC3-Ⅱ、苄氯素1(Beclin1)、螯合体1(p62)表达水平。结果:与假手术组相比,模型组大鼠第7、14天的机械性缩足反射阈值、热刺激缩足反射潜伏期降低(P<0.001),髓核组织内的Aggrecan、CollagenⅡ、SOX9含量及SOX9 mRNA表达降低(P<0.001,P<0.01),MMP3、MMP13含量及MMP13 mRNA表达水平,LC3阳性表达,以及Beclin1、LC3-Ⅱ蛋白表达水平均升高(P<0.001),磷酸化(p)-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR比值及p62蛋白表达水平降低(P<0.001)。与模型组相比,对穴组大鼠机械性缩足反射阈值、热刺激缩足反射潜伏期升高(P<0.001),髓核组织内的Aggrecan、CollagenⅡ、SOX9含量及SOX9 mRNA表达水平上升(P<0.001),MMP3、MMP13含量及MMP13 mRNA表达水平,LC3阳性表达,以及Beclin1、LC3-Ⅱ蛋白表达水平均降低(P<0.001,P<0.01,P<0.05);p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR比值及p62蛋白表达水平均升高(P<0.01,P<0.05,P<0.001)。HE染色结果显示,模型组髓核细胞数量较少且形态紊乱,可见大量空泡;而对穴组髓核细胞排列更规则且形态正常,空泡数量减少。结论:针刺“后溪”“环跳”对穴能够通过调控腰椎间盘髓核细胞的自噬过程,减少细胞外基质的降解程度,进而延缓IDD进程,其潜在机制可能与针刺对穴激活PI3K/Akt/mTOR信号通路密切相关。