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Merck

Acute mechanical injury of the human intervertebral disc: link to degeneration and pain.

European cells & materials (2014-09-13)
B Alkhatib, D H Rosenzweig, E Krock, P J Roughley, L Beckman, T Steffen, M H Weber, J A Ouellet, L Haglund
ZUSAMMENFASSUNG

Excessive mechanical loading or acute trauma to intervertebral discs (IVDs) is thought to contribute to degeneration and pain. However, the exact mechanisms by which mechanical injury initiates and promotes degeneration remain unclear. This study investigates biochemical changes and extracellular matrix disruption in whole-organ human IVD cultures following acute mechanical injury. Isolated healthy human IVDs were rapidly compressed by 5% (non-injured) or 30% (injured) of disc height. 30% strain consistently cracked cartilage endplates, confirming disc trauma. Three days post-loading, conditioned media were assessed for proteoglycan content and released cytokines. Tissue extracts were assessed for proteoglycan content and for aggrecan integrity. Conditioned media were applied to PC12 cells to evaluate if factors inducing neurite growth were released. Compared to controls, IVD injury caused significant cell death. Injury also caused significantly reduced tissue proteoglycan content with a reciprocal increase of proteoglycan content in culture media. Increased aggrecan fragmentation was observed in injured tissue due to increased matrix metalloproteinase and aggrecanase activity. Injured-IVD conditioned media contained significantly elevated interleukin (IL)-5, IL-6, IL-7, IL-8, MCP-2, GROα, and MIG, and ELISA analysis showed significantly increased nerve growth factor levels compared to non-injured media. Injured-disc media caused significant neurite sprouting in PC12 cells compared to non-injured media. Acute mechanical injury of human IVDs ex vivo initiates release of factors and enzyme activity associated with degeneration and back pain. This work provides direct evidence linking acute trauma, inflammatory factors, neo-innervation and potential degeneration and discogenic pain in vivo.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Methanol, suitable for HPLC, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, ACS reagent, ≥99.8%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, HPLC Plus, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, for molecular biology, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC), BioXtra
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, suitable for HPLC, gradient grade, suitable as ACS-grade LC reagent, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, Laboratory Reagent, ≥99.6%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
USP
Saccharose, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
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Sigma-Aldrich
Methanol, ACS spectrophotometric grade, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC), BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, ACS reagent, ≥99.8%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, BioReagent, ≥99.93%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, Absolute - Acetone free
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ≥99.5% (GC), Grade II, suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
USP
Methylalkohol, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
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Sigma-Aldrich
Methanol, ACS reagent, ≥99.8%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, Grade I, ≥99% (GC), suitable for plant cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, anhydrous, 99.8%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Azodicarbonsäure-diethylester -Lösung, purum, ~40% in toluene (H-NMR)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, meets USP testing specifications
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Saccharose, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Methanol, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Methanol, analytical standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Saccharose, ACS reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol, NMR reference standard
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Millipore
Saccharose, suitable for microbiology, ACS reagent, ≥99.0%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Methanol -Lösung, NMR reference standard, 4% in methanol-d4 (99.8 atom % D), NMR tube size 3 mm × 8 in.
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.