Hong Justin, Shah Veeraj, Krishnan Ravi, Gomez-Stallons M Victoria, Poudel Sunil, Yutzey Katherine E, Dahia Chitra L
HSS Research Institute, Hospital for Special Surgery, New York, New York, USA.
Division of Molecular Cardiovascular Biology, The Heart Institute, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Cincinnati, Ohio, USA.
FASEB J. 2025 Jan 15;39(1):e70279. doi: 10.1096/fj.202402847R.
Aging is a risk factor for several chronic conditions, including intervertebral disc degeneration and associated back pain. Disc pathologies include loss of reticular-shaped nucleus pulposus cells, disorganization of annulus fibrosus lamellae, reduced disc height, and increased disc bulging. Sonic hedgehog, cytokeratin 19, and extracellular matrix proteins are markers of healthy disc. Preclinical murine models help understand cellular and molecular mechanisms of disc pathologies and the associated neurological symptoms. Klotho (Kl) is a known anti-aging gene. Kl-deficient mice (Kl/Kl) have a reduced lifespan and display accelerated aging phenotypes in several tissues, including the kidney, pancreas, bone, and brain. To test the suitability of Kl/Kl mice for studying accelerated disc pathologies, we characterized the lumbar discs of eight-week-old Kl/Kl mice compared to wild-type controls. No structural, morphological, or molecular differences were observed in the discs of Kl/Kl mice compared to controls. Next, we tested the hypothesis that Kl/Kl mice do not display accelerated disc pathologies due to the absence of Kl expression or response by disc cells. Multiplex qPCR analysis did not detect any Kl isoforms in the disc cells, explaining the absence of disc phenotype in Kl/Kl mutants.
衰老 是 包括 椎间盘退变 和 相关背痛 在内 的 几种 慢性疾病 的 一个 风险因素。椎间盘病变 包括 网状 形 髓核 细胞 的 丧失、纤维环 板层 的 紊乱、椎间盘 高度 的 降低 和 椎间盘 膨出 的 增加。音猬因子、细胞角蛋白19 和 细胞外基质 蛋白 是 健康 椎间盘 的 标志物。临床前 小鼠 模型 有助于 了解 椎间盘病变 和 相关 神经症状 的 细胞 和 分子 机制。Klotho（Kl）是 一种 已知 的 抗衰老 基因。Kl 基因 缺陷 小鼠（Kl/Kl）寿命 缩短，并 在 包括 肾脏、胰腺、骨骼 和 大脑 在内 的 多个 组织 中 表现出 加速 衰老 的 表型。为了 测试 Kl/Kl 小鼠 是否 适合 用于 研究 加速 的 椎间盘病变，我们 将 8 周龄 Kl/Kl 小鼠 的 腰椎间盘 与 野生型 对照 进行 了 特征 分析。与 对照 相比，在 Kl/Kl 小鼠 的 椎间盘中 未 观察到 结构、形态 或 分子 差异。接下来，我们 检验 了 这样 一个 假设，即 Kl/Kl 小鼠 不会 由于 椎间盘 细胞 中 Kl 表达 缺失 或 无 反应 而 表现出 加速 的 椎间盘病变。多重 qPCR 分析 在 椎间盘 细胞 中 未 检测到 任何 Kl 异构体，这 解释 了 Kl/Kl 突变体 中 椎间盘 表型 的 缺失。
