脉冲电磁场对椎间盘退行性病变大鼠A2A腺苷受体及p38 MAPK信号通路的影响

作者：黎清波; 蔡磊; 王正坤; 方为志; 周传坤; 周逸驰; 姚智; 魏梦诚; 张诗爽; 刘伟军^*

来源：中华物理医学与康复杂志, 2023, 45(09).

• 脉冲电磁场
• A2A腺苷受体
• p38 MAPK
• 椎间盘退行性病变

目的观察脉冲电磁场(PEMF)对椎间盘退行性病变(IDD)大鼠A2A腺苷受体(A2AR)及p38 MAPK信号通路的影响。方法采用随机数字表法将40只SD大鼠分为对照组、IDD模型组(简称模型组)、PEMF组和PEMF联合CGS-21680治疗组(简称观察组)。将模型组、PEMF组及观察组大鼠制成IDD动物模型, PEMF组于制模后给予PEMF干预, 观察组则给予PEMF干预并注射A2AR激动剂CGS-21680。于造模8周后采用番红O-快绿染色评估各组大鼠椎间盘病理改变, 同时检测各组大鼠椎间盘A2AR、环磷酸腺苷(cAMP)、蛋白激酶A(PKA)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)、Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、基质金属蛋白酶-3(MMP3)表达水平。结果模型组大鼠髓核组织皱缩, 纤维成分及软骨细胞增多, 观察组大鼠髓核形态基本趋于正常, 纤维环完整无破裂。模型组椎间盘组织A2AR蛋白表达及mRNA水平均高于对照组, 观察组A2AR蛋白表达及mRNA水平均显著高于其他各组(P<0.05)。PEMF组和观察组椎间盘cAMP含量及PKA mRNA表达均较模型组增高, 且观察组与模型组间差异具有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠椎间盘p38 MAPK、p-p38 MAPK含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值均显著高于对照组(P<0.05), PEMF组和观察组p38 MAPK、p-p38 MAPK蛋白含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值均有不同程度降低, 且观察组上述指标数值均显著低于模型组(P<0.05), p-p38 MAPK蛋白含量及p-p38 MAPK/p38 MAPK比值亦显著低于PEMF组(P<0.05)。模型组大鼠Caspase-3蛋白含量及mRNA表达均显著高于对照组, PEMF组及观察组上述指标含量均较模型组明显降低(P<0.05)。模型组大鼠MMP3含量较对照组显著升高, Col-Ⅱ含量则明显下降;PEMF组、观察组MMP3含量均较模型组降低, Col-Ⅱ表达均较模型组增高, 并且观察组上述指标含量与模型组间差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论炎性因子刺激能活化p38 MAPK信号通路并诱导细胞凋亡, 这也是促进IDD大鼠病变的重要原因之一。PEMF联合A2AR激动剂干预能激活A2AR/cAMP/PKA信号通路, 进而抑制p38 MAPK磷酸化, 减少髓核细胞凋亡, 缓解IDD损伤。

• 单位
  江汉大学; 华中科技大学同济医学院