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为解决椎间盘退变（IVDD）早期有效诊断标志物缺乏的问题，研究人员开展了 CCL3 在 IVDD 中作用及机制的研究。结果表明 CCL3 或可作为 IVDD 诊断和预后生物标志物，其通过 pAMPK/AMPK 途径影响病情进展，为 IVDD 诊疗提供新方向。
椎间盘退变（Intervertebral disc degeneration，IVDD）是引发腰痛（Low back pain，LBP）的常见病因，严重影响患者的生活质量，给全球医疗系统带来沉重负担。目前，IVDD 的治疗手段有限，早期诊断标志物的缺乏更是阻碍了疾病的及时干预和有效治疗。在这样的背景下，探寻 IVDD 的潜在生物标志物和治疗靶点迫在眉睫。
为深入了解 IVDD 的发病机制，安徽医科大学第一附属医院等机构的研究人员开展了相关研究，其成果发表于《Scientific Reports》。该研究聚焦于 CCL3（CC 趋化因子配体 3）与 IVDD 的关联，旨在明确其在 IVDD 诊断和预后中的重要意义，为 IVDD 的精准诊疗开辟新路径。
研究人员运用了多种关键技术方法。在数据获取与处理方面，从 TCGA 数据库获取 IVDD 转录组数据，从 GEO 数据库获取单细胞数据集 GSE161529 ，并进行一系列处理以确保数据质量；通过多种生物信息学方法，如 AUCell 分析、单样本基因集富集分析（ssGSEA）等对数据进行深度挖掘；还开展了细胞培养、组织收集、细胞共培养、逆转录 - 定量 PCR、ELISA 分析等体外实验，以验证相关假设。
研究结果如下：
- 转录组数据分析：对 GEO 数据库转录组数据进行分析，发现疾病组和对照组在铁死亡相关基因表达上存在差异，疾病组的幼稚 B 细胞和 M0 巨噬细胞等免疫细胞浸润增加，且相关基因在细胞对化学应激、氧化应激的反应及外膜途径等方面显著富集。
- 单细胞样本分析：通过对单细胞样本进行降维、聚类和注释，识别出 8 种细胞类型。单核细胞中 CCL3 等铁死亡相关基因表达较高，且不同病理等级的 IVDD 患者，其铁死亡相关基因表达存在显著差异。
- CCL3 基因分析：CCL3 在 IVDD 患者的 3 - 4 期高表达，可能是疾病进展的风险因素。其主要与 AMPK 通路和核糖体结构成分相关，且在单核细胞中高表达。
- 配体 - 受体相互作用分析：高、低 CCL3 表达组细胞间相互作用存在差异，中性粒细胞和单核细胞在细胞间相互作用中起重要作用，不同组的配体 - 受体相互作用模式不同，体现了病变细胞的异质性。
- 免疫相关性分析：铁死亡相关基因与免疫细胞存在相关性，部分基因如 EGR1、GABARAPL1、IL6 和 MAPK14 与免疫细胞呈正相关，而 TNFAIP3 和 TXN 呈负相关。
- 体外实验验证：体外实验表明，巨噬细胞来源的 CCL3 可促进 IVDD 细胞凋亡，且该过程通过 AMPK 通路，在 pH 依赖的方式下进行。
研究结论与讨论部分指出，CCL3 表达增加与 IVDD 患者预后及细胞凋亡增强显著相关，其可能通过影响免疫细胞浸润，尤其是巨噬细胞，推动 IVDD 的进展，因此 CCL3 有望成为 IVDD 诊断和预后的生物标志物，为疾病的诊疗提供新的潜在靶点。不过，目前的研究存在一定局限性，如缺乏体内实验验证、未充分考虑性别和年龄等因素的影响。未来需开展更多体内研究，纳入更具多样性的样本，深入探究 CCL3 在 IVDD 中的作用机制，评估其作为治疗靶点的可行性，为 IVDD 患者带来更有效的治疗方案，改善患者的生活质量。
