穿刺抽吸法诱导兔椎间盘退变模型

目的:实验通过纤维环穿刺抽吸法建立兔椎间盘退变模型,并通过病理组织学、影像学检测分析此种方法的特点。方法:取10月龄健康日本大耳白12只,雌雄不限,利用21 G穿刺针分别在兔L3～4、L4～5、L5～6节段刺入纤维环并抽吸髓核约8～10 mg;L1～2、L2～3及L6～7节段只暴露不做穿刺抽吸。造模完毕后,实验兔分别于术后4、8、12、16周各取3只进行指标检测MRI检查,然后处死实验动物获取椎间盘,利用病理组织学观察。结果:L3～4、L4～5、L5～6椎间盘髓核MRIT2WI信号强度在术后随时间延长呈现逐渐降低趋势,髓核面积逐渐缩小,椎间隙高度也逐步下降,从术后4周开始两组差异有统计学意义(P<0.05)。随着时间的进展,番红"O"染色显示纤维环穿刺组髓核内细胞外基质含量逐渐减少。结论:纤维环穿刺法可成功建立椎间盘退变模型,比较真实地模拟了人类椎间盘损伤后的退变过程。     

经皮微创纤维环穿刺法制作兔椎间盘退变模型

目的应用经皮微创穿刺方法制造兔腰椎间盘退变模型。方法在C型臂X光机监控下,定位18只兔子的L3/4、L4/5、L5/6椎间盘,应用经皮穿刺方法穿刺纤维环,每组行MRI检查后予以处死,取L3/4、L4/5、L5/6椎间盘髓核组织行HE染色观察髓核细胞,用免疫组化染色法观察Ⅱ型胶原蛋白染色情况,取L2/3及L6/7正常间盘组织作为对照。结果造模前后椎间盘髓核的MRI信号强度有随造模手术后的时间延长而逐渐降低的趋势(L3/4、L4/5及L5/6,P<0.05)。病理HE染色观察发现,对照组正常的髓核组织中有大量的髓核细胞,随着通过微创法制作兔腰椎间盘退变动物模型后时间的延长纤维环细胞、髓核细胞数量逐渐减少,到第12周时,髓核组织中只有很少量的髓核细胞,却有很多纤维软骨组织。对照组及术后4、8、12周组Ⅱ型胶原免疫组化染色的灰度值单因素方差分析结果 F=41.82,P<0.05,组间比较LSD-t检验结果显示除术后4周与8周组比较差异无统计学意义外,其余组间比较均有显著差异(P<0.05)。结论成功建立了新的微创兔腰椎间盘退变动物模型。     

兔腰椎间盘退变模型的建立及影像学分析

目的探讨针刺抽吸法建立椎间盘退变动物模型的可行性。方法新西兰大白兔18只,用持针器夹持21 G皮肤穿刺针从椎间隙正前方刺入L3-4、L4-5、L5-6椎间盘的纤维环,深度控制在5 mm,拔出针芯,抽吸出部分髓核组织。术前及术后4、8、12周分别对造模后椎间盘及对照椎间盘（L2-3）行MRI及CR检查。结果术后第4周到第12周,造模后的椎间盘MRI的T2W1信号呈现持续减弱趋势;椎间盘高度指数持续下降,差异有高度统计学意义（P〈0.01）。结论针刺抽吸法可诱导兔椎间盘的缓慢退变,从而为研究椎间盘退行性变的机制及治疗提供有效的动物模型。     

纤维环穿刺法建立兔椎间盘退变模型

目的:拟建立一个有效的可重复的椎间盘退变模型.方法:取健康成年新西兰大白兔40只,体质量2.5~3.0 kg,雌雄不限,随机分为纤维环穿刺组和对照组,每组20只.经腹膜外入路暴露L4/5、L5/6两个椎间隙,采用21号针头从椎间隙侧前方刺入L4/5、L5/6椎间盘的纤维环,深度控制在5 mm.对照组仅分离暴露椎间盘,不做任何处理.术后1、2、4、6、8周每组随机选取4只兔子行MRI、HE染色及Ⅱ型胶原免疫组化观察退变椎间盘的变化.结果:MRI观察发现,纤维环穿刺组术后椎间盘T2信号强度呈持续减弱趋势,椎间隙高度也不断下降.从术后2周开始两组差异有统计学意义(P<0.05).HE染色观察发现,随着时间进展,纤维环穿刺组髓核细胞逐渐减少,8周时组髓核组织几乎完全变性,被纤维软骨组织替代.Ⅱ型胶原免疫组化染色示,纤维环穿刺组Ⅱ型胶原表达随时间呈进行性下降,从术后第2周开始两组差异有统计学意义(P<0.05).结论:纤维环穿刺法可以诱导兔椎间盘缓慢退变,为深入研究椎间盘退变机制及治疗手段提供可靠的动物模型.     

椎间盘内注射碱性成纤维细胞生长因子对大鼠腰椎间盘针刺退变的预防作用

目的: 观察碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor, bFGF）对SD大鼠腰椎间盘针刺退变的预防效果。方法： 24只成年SD大鼠随机分为实验组、对照组、空白组,每组8只。实验组在术中透视引导下用27G针头对L4-5,L5-6椎间盘后侧针刺后以微量注射器向椎间盘内注射bFGF 50 μL, 对照组椎间盘穿刺后注射生理盐水50 μL,空白组椎间盘不予穿刺,术后8周3组SD大鼠统一行MRI检查,观察T2加权像腰椎间盘信号强度的改变,以Pfirrmann分级法对椎间盘退变程度进行分级,取出椎间盘行病理学观察。结果： MRI结果显示,术后8周实验组及空白组髓核信号强度明显高于对照组,各组间Pfirrmann评分结果差异有统计学意义（P<0.05）,病理学检查显示实验组及空白组髓核细胞数量无明显改变,纤维排列整齐,对照组髓核细胞数量明显降低,胶原纤维排列紊乱。结论：bFGF注射对于后侧纤维环针刺术后SD大鼠椎间盘的退变有预防作用。     

肌间隙入路腰椎间盘退变模型的构建

目的探讨背最长肌与腹外斜肌间隙入路纤维环穿刺法构建兔腰椎间盘退变模型的可行性。方法新西兰大白兔6只,从兔子背最长肌与腹外斜肌间隙入路暴露椎体和椎间盘,L2/3为对照组,不暴露也不穿刺椎间盘;L3/4为假手术组,剪断L4右侧横突后暴露椎间盘,但不进行穿刺;L4/5、L5/6为穿刺组,剪断L5、L6右侧横突后暴露椎间盘并用18G针穿刺构建模型。分别在术前及术后4周对实验动物进行X线和磁共振(MRI)检查,4周后处死实验动物,取材后行组织学及免疫组织化学检查。结果术后4周,X线检查显示模型组L4/5、L5/6椎间盘高度明显降低、骨赘形成、终板硬化,MRI T2加权像亦见椎间盘高度下降,其椎间盘髓核信号明显减弱;大体观察见该组椎间盘髓核组织较少并组织松脆,呈淡黄色改变;组织学观察髓核脊索细胞数量减少,免疫组织化学观察到髓核Ⅱ型胶原表达比对照组和假手术组明显减少。结论本研究为椎间盘退变的研究提供了一种较为理想的、相对可靠的动物模型。     

肿瘤坏死因子-α作用下椎间盘退变动物模型的建立

目的:制作家兔椎间盘退变（IVDD）的动物模型,研究肿瘤坏死因子-α（TNF-α）对髓核组织的影响。方法:取健康成年家兔30只,手术暴露L₂~L₆,L_3/4、L_4/5作为实验组,每个椎间盘髓核注射20 ng/μL TNF-α 15 μL;L_5/6作为对照组,每个椎间盘髓核注射15 μL磷酸缓冲盐溶液;L_2/3作为空白组,不做处理。于术后4周、8周、12周行腰椎X线及磁共振（MRI）检查,每次随机检查10只家兔,检查完后处死并取其髓核组织经行免疫组织化学及原位末端标记检查。结果:术后4~12周,X线见实验组椎间隙高度进行性下降,MRI可见实验组椎间隙T2加权像信号逐渐降低;免疫组织化学及TUNEL显示实验组髓核组织内Ⅰ型胶原及细胞凋亡率随之时间推移逐渐增加,Ⅱ型胶原逐渐减少。对照组和空白组差异无统计学意义（P>0.05）。结论:实验成功建立了TNF-α作用下的IVDD动物模型。TNF-α介导的椎间盘术后椎间隙高度丢失,同时TNF-α可诱导椎间盘髓核细胞退变及凋亡。微量注射器的穿刺作用对髓核细胞的退变及凋亡无明显影响。     

肌间隙入路腰椎间盘退变模型的构建

摘要：目的探讨背最长肌与腹外斜肌间隙入路纤维环穿刺法构建兔腰椎间盘退变模型的可行性。方法新西兰大白兔6只,从
兔子背最长肌与腹外斜肌间隙入路暴露椎体和椎间盘,L2/3为对照组,不暴露也不穿刺椎间盘;L3/4为假手术组,剪断L4右侧横突
后暴露椎间盘,但不进行穿刺;L4/5、L5/6为穿刺组,剪断L5、L6右侧横突后暴露椎间盘并用18G针穿刺构建模型。分别在术前及术
后4周对实验动物进行X线和磁共振(MRI)检查,4周后处死实验动物,取材后行组织学及免疫组织化学检查。结果术后4周,
X线检查显示模型组L4/5、L5/6椎间盘高度明显降低、骨赘形成、终板硬化,MRI T2加权像亦见椎间盘高度下降,其椎间盘髓核信号
明显减弱;大体观察见该组椎间盘髓核组织较少并组织松脆,呈淡黄色改变;组织学观察髓核脊索细胞数量减少,免疫组织化学
观察到髓核Ⅱ型胶原表达比对照组和假手术组明显减少。结论本研究为椎间盘退变的研究提供了一种较为理想的、相对可靠
的动物模型。
     

大鼠尾椎间盘穿刺诱导椎间盘退变动物模型的实验研究

目的探讨建立大鼠尾椎间盘穿刺诱导椎间盘退变动物模型的可行性。方法 SD大鼠24只,用20G穿刺针腹背贯通穿刺大鼠7/8尾椎间盘。术后1、2、4周对造模后的椎间盘及对照组的椎间盘行免疫组化及组织学观察。结果术后第1周到第4周,造模组椎间盘组织学及免疫组化观察发现髓核细胞的数量及Ⅱ型胶原含量较对照组进行性减少。结论大鼠尾椎间盘穿刺法可以诱导椎间盘的缓慢退变,为研究椎间盘的退行性变提供有效的动物模型。     

移植同种异体髓核细胞对兔椎间盘退变早期干预的实验研究

目的 在诱导椎间盘退变的早期移植同种异体兔髓核细胞（ NPC）,观察NPC对退变椎间盘的修复效果。方法 体外分离、培养NPC,并通过组织化学染色、免疫组织化学和免疫荧光染色对其进行鉴定。采用穿刺抽吸法建立兔椎间盘退行性变模型,造模同期进行细胞移植治疗。将27只5月龄日本大耳白兔随机分为3组：正常对照组（n=9）、NPC移植组（NPC组,n=9）及DMEM培养基组（DMEM组,n=9）。每只实验动物的L3-4、L4-5和L5-6作为实验干预椎间盘。术后4、8、12周分别利用标准化T2加权像信号强度（%ST2WI）、病理组织学、退变分数、免疫组化染色、免疫荧光染色以及二型胶原（Collagen Ⅱ）和蛋白聚糖（aggrecan）mRNA表达水平评价修复效果。结果 术后12周,DMEM组的%ST2WI值、CollagenⅡ和aggrecan 的mRNA表达量均明显低于其它两组（P＜0.05）,正常对照组和NPC组无明显差异（P＞0.05）;正常对照组和NPC组退变分数明显低于DMEM组（P＜0.05）,正常对照组和NPC组无明显差异（P＞0.05）;正常对照组、NPC组的Collagen Ⅱ免疫组化和aggrecan免疫荧光染色均显示强阳性,而DMEM组随着时间的推移阳性逐渐减弱。 结论 在退变早期移植同种异体的兔NPC能有效修复椎间盘组织的髓核退变。     

An animal model to create intervertebral disc degeneration characterized by radiography and molecular biology

Objectives:To develop a rabbit model of intervertebral disc degeneration that more exactly simulates the pathological changes of human intervertebral disc degeneration.Methods:Twelve New Zealand white rabbits were utilized to establish three different disc injury models according to the following protocol;group A:anulus punctures were done with a 18-gauge needle at L2-L3 and L5-L6; Group B:intradiscal injection of interleukin-1 IL-1βwith a 23-gauge needle at L3-L4;and Group C:intradiscal injection of phosphate buffer saline(PBS)with a 23-gauge needle at L4-L5.The L1-L2 level was used as a control.Rabbits were killed after 24 weeks.The intervertebral disc height was measured by lateral plain radiographs.After the radiographic measurements were obtained,the interver- tebral discs were removed and analyzed for DNA,sulfated glycosaminoglycan(s-GAG)and water contents of nucleus pulposus.Results: The intervertebral disc height,s-GAG,and water contents in anulus needle punctures were significantly decreased in Group A,but the DNA content in the nucleus pulposus was significantly increased when compared to the control.The significant decrease of disc height and water contents were demonstrated,only the s-GAG and DNA contents did not show a significant difference in Group B when compared to the control.The significant decrease of disc height,s-GAG,water,and DNA contents did not show in Group C when compared to the control.Conclusion:The 18-gauge puncture models produced the most consistent disc degeneration in the rabbit lumbar spine.     

纤维环穿刺法与腰椎失稳法建立椎间盘退变模型

目的应用纤维环穿刺法与腰椎失稳法建立大鼠腰椎间盘退变模型,比较两种方法的异同。方法针刺组选用21G穿刺针对大鼠L3,4、L4,5、L5,6椎间盘行全层针刺;失稳组切除大鼠L3～L6棘突、棘上、棘间韧带和两侧关节突。于术后2周、4周和8周每组各取6只大鼠行腰椎影像学和组织学检查。结果针刺组大鼠2周时出现椎间隙狭窄,纤维环断裂,T2信号强度减低;4周时退变进展;8周时出现髓核皱缩、纤维化,T2呈完全低信号。失稳组4周时出现退变征象,8周时退变加重。结论两种方法均能建立大鼠腰椎间盘退变模型,针刺法较失稳法退变出现早、进展快且程度严重。     

Transplantation of gene-modified nucleus pulposus cells reverses rabbit intervertebral disc degeneration

Background  Intervertebral disc degeneration is the main cause of low back pain. The purpose of this study was to explore potential methods for reversing the degeneration of lumbar intervertebral discs by transplantation of gene-modified nucleus pulposus cells into rabbit degenerative lumbar intervertebral discs after transfecting rabbit nucleus pulposus cells with adeno-associated virus 2 (AAV2)-mediated connective tissue growth factor (CTGF) and tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP1) genes in vitro.

Methods  Computer tomography (CT)-guided percutaneous annulus fibrosus injury was performed to build degenerative lumbar intervertebral disc models in 60 New Zealand white rabbits. rAAV2-CTGF-IRES-TIMP1-transfected rabbit nucleus pulposus cells were transplanted into degenerative lumbar intervertebral discs (transplantation group), phosphate-buffered saline (PBS) was injected into degenerative lumbar intervertebral discs (degeneration control group) and normal lumbar intervertebral discs served as a blank control group. After 6, 10 and 14 weeks, the disc height index (DHI) and signal intensity in intervertebral discs were observed by X-ray and magnetic resonance imaging (MRI) analysis. The expression of CTGF and TIMP1 in nucleus pulposus tissue was determined by Western blotting analysis, the synthesis efficiency of proteoglycan was determined by a ³⁵S-sulfate incorporation assay, and the mRNA expression of type II collagen and proteoglycan was detected by RT-PCR.

Results  MRI confirmed that degenerative intervertebral discs appeared two weeks after percutaneous puncture. Transgenic nucleus pulposus cell transplantation could retard the rapid deterioration of the DHI. MRI indicated that degenerative intervertebral discs were relieved in the transplantation group compared with the degeneration control group. The expression of collagen II mRNA and proteoglycan mRNA was significantly higher in the transplantation group and the blank control group compared with the degeneration control group (P <0.05).

Conclusions  CT-guided percutaneous puncture can successfully build rabbit degenerative intervertebral disc models. Both CTGF and TIMP1-transfected cell transplantation helps to maintain disc height, and promotes the biosynthesis of type II collagen and proteoglycan in intervertebral discs, reversing the degeneration of intervertebral discs.

     

MRI矢状位T2图在腰椎分级中的量化分析

目的利用MRI矢状位T2图(矢状位多回波SE序列T2 mapp Ing),探讨椎间盘髓核和纤维环T2值改变在椎间盘退变中的意义,并以此进行椎间盘分级的可行性和有效性。方法随机选取30位健康志愿者(18男,12女;年龄21~49岁;平均年龄34.1岁),均利用常规FSE序列和多回波SE序列对L3/4、L4/5、L5/S1共90个椎间盘进行MRI矢状位扫描。通过图像后处理进行T2图成像(T2 mapp Ing)并对各椎间盘进行分级;测量椎间盘髓核和纤维环T2值,针对T2值与年龄、椎间盘级别、椎间盘位置之间的关系,进行统计学分析。结果 MRI矢状位T2图分级法中,椎间盘级别随着椎间盘位置的降低而增高,随年龄的增加而增高。髓核T2值随着年龄增大而减低,差异有统计学意义(P<0.05);各级别椎间盘髓核T2均值间差异有统计学意义(P<0.05)。结论 MRI矢状位T2图提供了一个建立在T2值上的椎间盘分级方法,通过对T2图的评估及椎间盘髓核和纤维环T2值的测量,有助于监测椎间盘早期退行性改变以及和相关因素的关系。     

PDCD5在退变椎间盘组织中的表达及临床意义

目的测定PDCD5在椎间盘髓核和纤维环中的表达,深入研究腰椎间盘退变的发生机制,为临床进一步预防及治疗腰椎间盘突出症提供实验依据。方法通过免疫组织化学以及RT-PCR方法检测26例腰椎间盘突出症患者及10例腰椎骨折患者髓核和纤维环标本中PDCD5的表达,进行比较分析。结果椎间盘突出组髓核和纤维环中PDCD5表达阳性率分别达73.1%、80.8%与对照组(30%、40.0%)比较差异有统计学意义(P<0.05)。PDCD5 mRNA在椎间盘突出组髓核和纤维环中的表达分别为0.5609±0.0495和0.5740±0.0447,与对照组(0.4895±0.0259和0.5065±0.0129)比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 PDCD5在不同椎间盘髓核和纤维环中均有表达,椎间盘突出组髓核和纤维环中PDCD5表达高于对照组,提示PDCD5参与了椎间盘退变过程,在椎间盘退变的过程中发挥了一定的作用。     

大鼠椎间盘器官整体培养条件下髓核组织的变化

目的整体培养包括上下软骨终板、纤维环及髓核组织的大鼠椎间盘器官,观察髓核组织的变化,探索一种椎间盘器官整体培养的实用技术。方法取SD大鼠90只,完整取出腰段椎间盘器官共400个,随机分为4组,置入12孔培养板内,配制高渗培养液,对椎间盘器官进行整体培养,观察髓核细胞成活率、组织完整性及基质变化情况。结果体外培养2周的椎间盘组织形态、细胞存活率及髓核组织成分与新鲜离体椎间盘无统计学差异。结论利用高渗培养液可对椎间盘器官进行整体培养,为椎间盘的生理与病理的研究提供一种理想的模型。     

经皮穿刺纤维环法诱导兔腰椎间盘退变模型

目的：建立兔腰椎间盘退变模型制作方法。方法：普通级新西兰大白兔10只,以腰5—6椎间盘为模型,18G穿刺针体表定位下,经皮穿刺损伤腰5—6椎间盘前外侧纤维环,X线摄片确认穿刺针头位置,随后将其处死,留置穿刺针位置不变,解剖确定穿刺路径以及针尖位置。结果：①X线摄片示穿刺针均位于椎间隙内;②解剖发现,经皮穿刺针均穿刺到椎间盘纤维环而未进入椎管,未损伤神经根,未刺穿腹膜伤及腹部大血管。结论：本实验可为椎间盘退行性变提供一种操作简单．损伤小．感染机会小,动物存活率高,操作时间短的模型制作方法。