[低強度パルス超音波は、PI3K/Akt経路を活性化することにより、ヒトの変性核細胞の細胞外マトリックス合成を刺激します]

目的：ヒトの変性脊髄細胞の細胞外マトリックス合成に対する低強度パルス超音波（LIPUS）の効果を調査し、基礎となるメカニズムを調査します。 方法：ヒトの変性腰椎椎間板から獲得された脈管核細胞は、単層培養によって培養され、同定されました。3つの通路の後、細胞をアルギン酸カルシウムビーズで培養しました。実験群は、Lipus（Lipus Group）によって1週間（20分/d）またはLY294002で同時に治療され（LY294002グループ）、Ly294002で刺激され、コントロールグループはLipus刺激なしで同じ方法で治療されました。培養上清におけるアググレカンとCOL2α1の濃度は、ELISAによって検出されました。AggrecanおよびCol2α1mRNAの発現レベルは、RT-PCRによってターミングされました。Aggrecan、Col2α1、Akt、およびP-AKTタンパク質の発現レベルを、ウエスタンブロッティングによって調べました。 結果：LipusグループのAggrecanおよびCol2α1の濃度は、対照群の濃度よりも有意に高かった（P <0.05）。mRNAおよびタンパク質レベルの両方でのAggrecanおよびCol2α1の発現は、コントロールグループ（p <0.05）と比較してLipusグループで有意に増加しましたが、2つの2つのタンパク質の発現に有意差はありませんでした。グループ（P> 0.05）。AggrecanおよびCol2α1タンパク質のレベルは、Ly294002群でLipusグループよりも有意に低かった（P <0.05）。 結論：Lipusは、PI3K/AKT経路を活性化することにより、アルギン酸カルシートビーズで培養された変性ヒト脊髄細胞の細胞外マトリックス合成を刺激することができます。

OBJECTIVE: To investigate the effect of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on the extracellular matrix synthesis of human degenerative nucleus pulposus cells and explore the underlying mechanism. METHODS: The nucleus pulposus cells acquired from human degenerative lumbar intervertebral discs were cultured by monolayer culture and identified. After three passages, the cells were cultured in calcium alginate beads. Experimental groups were stimulated by LIPUS (LIPUS group) for 1 week (20 min/d) or treated with LY294002 simultaneously (LY294002 group), and control group was treated in the same way without LIPUS stimulation. The concentrations of aggrecan and Col2α1 in culture supernatant were detected by ELISA. The expression levels of aggrecan and Col2α1 mRNA were dertermined by RT-PCR. The expression levels of aggrecan, Col2α1, Akt and p-Akt proteins were examined by Western blotting. RESULTS: The concentrations of aggrecan and Col2α1 in the LIPUS group group was significantly higher than those in the control group (P<0.05). The expressions of aggrecan and Col2α1 at both mRNA and protein levels and p-Akt protein significantly increased in the LIPUS group as compared with the control group (P<0.05), but there was no significant difference in the expression of Akt protein between the two groups(P>0.05). The levels of aggrecan and Col2α1 proteins were significantly lower in the LY294002 group than in the LIPUS group (P<0.05). CONCLUSION: The LIPUS can stimulate the extracellular matrix synthesis of degenerative human nucleus pulposus cells cultured in calcium alginate beads via activating PI3K/Akt pathway.