磁共振扩散峰度成像和T2*-mapping技术定量检测腰椎间盘退变的对比研究

【摘要】目的：比较磁共振扩散峰度成像（DKI）和T2*-mapping定量技术对早期腰椎间盘退变的诊断价值。方法：选择80名受检者进行常规T2WI、DKI与T2*-mapping成像，并对腰椎间盘进行Pfirrmann分级，分析椎间盘髓核（NP）、前纤维环（AAF）、后纤维环（PAF）的DKI测量参数-平均扩散峰度（MK）及平均扩散系数（MD）、T2*弛豫时间与Pfirrmann分级的关系。应用受试者工作特征曲线(ROC曲线)比较DKI和T2*mapping技术鉴别Pfirrmann Ⅰ~Ⅱ级、Ⅱ~Ⅲ级AUC值、敏感度及特异度大小。结果：NP的T2*值在Ⅴ级与Ⅱ级、Ⅴ级与Ⅲ、Ⅴ级与Ⅳ级比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。AAF的MK值在Ⅱ级与Ⅴ级及Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级间两两比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；AAF的MD值在Ⅴ级与Ⅲ级、Ⅴ级与Ⅳ级比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；AAF的T2*值在Ⅰ至Ⅴ级间比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。PAF的MK值、MD值在Ⅳ级与Ⅴ级比较差异无统计学意义（P＞0.05）；PAF的T2*值在Ⅰ级与Ⅱ级比较、Ⅴ级与Ⅰ~Ⅳ级间比较差异均无统计学意义（P＞0.05），余分级间两两比较结果均有统计学意义（P＜0.05）。NP、AAF、PAF的MK值与Pfirrmann 分级呈明显正相关（r=0.921，0.604，0.678；P值均＜0.001）；NP、AAF、PAF的MD值与Pfirrmann 分级呈负相关（r=-0.917，-0.509，-0.654；P值均＜0.001）；NP和PAF的T2*值与Pfirrmann 分级呈负相关（r=-0.647，-0.305；P值均＜0.001），而AAF的T2*值与Pfirrmann分级无明显相关性（r=0.088；P＞0.05）。NP、PAF、AAF的MK、MD、T2*值的ROC下面积（AUC值）依次减低。NP、PAF、AAF的MK、MD值鉴别Pfirrmann Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅱ级与Ⅲ级椎间盘的灵敏度和特异度均>T2*值。结论：DKI成像定量评价人腰椎间盘退变是可行的，对于早期腰椎间盘退变，DKI的敏感性明显高于T2*-mapping技术。     

椎间盘化学交换饱和转移成像研究

【摘要】椎间盘退变早期往往仅发生生化成分改变，利用常规形态学成像技术难以发现。化学交换饱和转移成像(CEST)技术是一种新兴MR成像技术，可定量评价椎间盘退变生化改变，被认为是椎间盘成像技术中非常具有潜力定量成像技术。本文对CEST技术用于椎间盘成像原理、优势、研究进展以及目前一些不足进行综述，并对其未来研究和应用前景进行展望。     

侧前方腰椎椎体间融合术的研究进展

腰椎椎体间植骨融合术是治疗腰椎椎间盘退变性疾病(disc degenerative disease,DDD)的经典手术方式,包括后路腰椎椎体间融合术(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)、经椎间孔入路腰椎椎体间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)、极外侧入路腰椎椎体间融合术(extreme lateral interbody fusion,XLIF)。     

基于基因表达汇编数据库的外周血中脊柱椎间盘退行性变诊断标志物的生物信息学分析

目的 通过生物信息学分析椎间盘退行性变（IDD）相关的差异表达基因（DEG），寻找疾病的新型诊断标志物。方法 通过基因表达汇编（GEO）数据库GSE124272、GSE150408数据集下载IDD相关的外周血样本芯片数据，筛选出IDD组和正常组之间的DEG。使用DAVID在线数据库对DEG进行基因本体（GO）功能富集和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集，然后利用STRING在线数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络并获取关键基因，并利用GSE23130数据集中的纤维环样本芯片数据进行验证。利用GSE124272、GSE150408数据集中的数据，采用受试者工作特征（ROC）曲线评估外周血中关键基因的诊断效能。结果 联合分析后筛选出597个DEG，包含363个上调基因和234个下调基因。GO功能富集分析发现DEG主要参与细胞黏附、细胞凋亡、趋化作用和细胞迁移等功能，KEGG分析发现DEG主要参与细胞外基质受体相互作用和癌症中的信号通路。PPI网络分析筛选出17个关键基因，经验证获得RBMX、EEF1A1、SSR1和POLR2C这4个基因，ROC曲线分析显示这4个基因对IDD诊断效能显著，曲线下面积分别为0.763、0.741、0.710、0.702。结论 RBMX、EEF1A1、SSR1和POLR2C或可成为IDD的新型诊断标志物，为该病进一步的功能研究提供理论依据。     

神经、免疫、内分泌系统与椎间盘退变的研究进展

椎间盘退变是造成下腰痛的重要原因之一.尽管外科干预能够取得一定的症状缓解效果,但是如何早期预防和缓解椎间盘退变仍然是目前研究的重点内容,因此探究椎间盘退变的内在机制尤为重要.人体作为一个完整的生态体,其他系统直接或间接地参与了椎间盘退变的发病.本文从神经、免疫和内分泌系统3个角度对椎间盘退变的机制进行综述,希望为未来椎间盘退变预防和治疗的研究提供新的思路.     

淫羊藿苷干预大鼠椎间盘源性腰痛的实验研究

目的:探讨淫羊藿苷(icariin,ICA)干预大鼠椎间盘源性腰痛的效果及可能的作用机制。方法:将45只8周龄SPF级雄性SD大鼠随机分为5组,假手术组、生理盐水组、ICA 50 mg·kg^-1组、ICA 100 mg·kg^-1组各10只,塞来昔布组5只。生理盐水组、ICA 50 mg·kg^-1组、ICA 100 mg·kg^-1及塞来昔布组大鼠通过L_4~5和L_5~6椎间盘穿刺建立大鼠腰痛模型;假手术组仅显露椎间盘,不进行穿刺。自造模后第7天开始进行药物干预,至造模后第21天结束。ICA 50 mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组以ICA溶液进行灌胃(ICA溶于去离子水中),每天剂量分别为50 mg·kg^-1和100 mg·kg^-1;塞来昔布组以塞来昔布胶囊进行灌胃(塞来昔布胶囊粉剂溶于去离子水中),每天100 mg·kg^-1;生理盐水组以生理盐水灌胃,每天100 mg·kg^-1;假手术组常规饲养,不进行干预。从各组随机选取5只大鼠,分别于造模前、造模后第7天、第14天、第21天、第28天、第35天进行足底机械性疼痛阈值检测。造模后第35天,足底疼痛阈值测定结束后处死假手术组、生理盐水组、ICA 50 mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组的5只大鼠,以qRT-PCR法测定椎间盘组织中P物质(substance P,SP)mRNA和降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)mRNA的含量。造模后第21天时,处死假手术组、生理盐水组、ICA 50 mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组其余的5只大鼠,以ELISA法测定大鼠椎间盘组织中细胞因子诱导的中性粒细胞趋化剂-1(cytokine-induced neutrophil chemoattractant-1,CINC-1)含量。结果:①足底机械性疼痛阈值。时间因素和分组因素存在交互效应(F=17.971,P=0.001)。5组大鼠的足底机械性疼痛阈值总体比较,差异有统计学意义,即存在分组效应(F=146.660,P=0.000)。造模前后不同时点间足底机械性疼痛阈值的差异有统计学意义,即存在时间效应(F=118.057,P=0.000)。假手术组足底机械性疼痛阈值随时间未见明显变化,一直处于较高水平[(14.60±0.89)g,(14.79±0.47)g,(15.00±0.00)g,(15.00±0.00)g,(15.00±0.00)g,(15.00±0.00)g,F=0.836,P=0.537]。生理盐水组足底机械性疼痛阈值造模后明显降低,后期一直维持在较低水平[(14.67±0.74)g,(3.44±2.22)g,(3.19±1.37)g,(2.84±0.96)g,(3.92±1.36)g,(3.02±0.98)g,F=58.882,P=0.000]。ICA 50 mg·kg^-1组、ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组造模前后的足底机械性疼痛阈值变化趋势基本一致,造模后均先降低,药物干预开始后逐渐回升,药物干预结束后又逐渐降低[(15.00±0.00)g,(2.78±0.81)g,(4.64±1.67)g,(5.59±1.25)g,(8.52±1.63)g,(6.11±1.49)g,F=56.088,P=0.000;(14.66±0.76)g,(2.53±1.37)g,(10.65±2.69)g,(9.67±2.41)g,(10.67±2.04)g,(8.59±2.95)g,F=16.684,P=0.000;(15.00±0.00)g,(2.28±1.03)g,(12.09±1.28)g,(12.37±1.34)g,(6.71±2.89)g,(5.18±1.88)g,F=44.668,P=0.000]。造模后第7天时,ICA 50 mg·kg^-1组、ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组的足底机械性疼痛阈值两两比较,组间差异均无统计学意义。造模后第14天时,ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组的足底机械性疼痛阈值均高于ICA 50 mg·kg^-1组(P=0.001;P=0.000);ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组的足底机械性疼痛阈值比较,差异无统计学意义。造模后第21天时,ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组的足底机械性疼痛阈值均高于ICA 50 mg·kg^-1组(P=0.009;P=0.000);ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组的足底机械性疼痛阈值比较,差异无统计学意义。造模后第28天时,ICA 100 mg·kg^-1组的足底机械性疼痛阈值高于塞来昔布组(P=0.049);ICA 50 mg·kg^-1组与ICA 100 mg·kg^-1组、塞来昔布组比较,组间差异均无统计学意义。造模后第35天时,ICA 50 mg·kg^-1组、ICA 100 mg·kg^-1组和塞来昔布组的足底机械性疼痛阈值两两比较,组间差异均无统计学意义。②椎间盘组织CINC-1含量。造模后第21天,假手术组、生理盐水组、ICA 50 mg·kg^-1组及ICA 100 mg·kg^-1组大鼠椎间盘组织中CINC-1含量比较,差异有统计学意义[(534.2±142.6)pg·mL^-1,(28 376.0±976.7)pg·mL^-1,(21 866.0±1 536.0)pg·mL^-1,(9 956.0±1 010.0)pg·mL^-1,F=423.000,P=0.000]。生理盐水组的CINC-1含量高于假手术组、ICA 50 mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组(P=0.000;P=0.003;P=0.000);ICA 50 mg·kg^-1组的CINC-1含量高于ICA 100 mg·kg^-1组(P=0.000)。③椎间盘组织SP mRNA和CGRP mRNA含量。造模后第35天,假手术组、生理盐水组、ICA 50 mg·kg^-1组及ICA 100 mg·kg^-1组大鼠椎间盘组织中SP mRNA和CGRP mRNA含量比较,组间差异均有统计学意义(1.04±0.49,183.50±118.60,55.50±10.26,19.53±8.05,F=9.499,P=0.000;0.74±0.21,6.29±2.06,1.55±0.69,1.19±0.37,F=27.180,P=0.000)。生理盐水组的SP mRNA含量高于假手术组、ICA 50 mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组(P=0.008;P=0.042;P=0.015);ICA 50 mg·kg^-1组的SP m RNA含量高于ICA 100 mg·kg^-1组(P=0.000)。生理盐水组的CGRP m RNA含量高于假手术组、ICA 50 mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组(P=0. 000;P=0. 001;P=0. 000);ICA 50mg·kg^-1组和ICA 100 mg·kg^-1组的CGRP m RNA含量比较,差异无统计学意义。结论:ICA可有效缓解大鼠椎间盘源性腰痛,其镇痛效果与剂量有关,与同剂量的塞来昔布相比其镇痛效果持续时间更长,降低大鼠椎间盘组织中CINC-1的水平可能是其镇痛的作用机制之一。     

单侧椎弓根螺钉对侧关节突螺钉固定黄韧带保留治疗腰椎退变性疾病的临床疗效

目的：观察单侧椎弓根螺钉对侧关节突螺钉固定黄韧带保留治疗腰椎退变性疾病的临床疗效。方法对45例退变性腰椎间盘突出、椎管狭窄、下腰椎失稳患者采用单侧椎弓根螺钉对侧关节突螺钉固定黄韧带保留手术治疗，采用日本骨科协会（ Japanese Orthopedic Association，JOA）评分对手术疗效进行评估。通过影像学评价椎板关节突螺钉位置，并观察术后和末次随访时内固定位置、融合情况以及病变节段椎间隙高度情况。结果本组患者术后症状明显缓解，JOA评分较术前有显著改善，影像评价椎板关节突螺钉位置良好，未发现内固定松动和断裂，椎间融合率100%。结论单侧椎弓根螺钉对侧关节突螺钉固定黄韧带保留治疗腰椎退变性疾病手术创伤小，术后融合率高，有效预防了手术后神经粘连，疗效肯定。     

自噬在张力诱导终板软骨细胞退变过程中的变化

 目的 探讨自噬在张力诱导终板软骨细胞退变过程中的变化及作用。方法 取10只清洁级SD大鼠腰椎终板软骨进行细胞培养。对P1代终板软骨细胞分别加载间歇循环张力（10%伸长率，0.5 Hz）0 h、3 h、12 h、24 h、48 h。以倒置相差显微镜观察细胞形态学变化，实时PCR与蛋白印迹法检测软骨标志基因Ⅱ型胶原、转录因子SOX-9及蛋白多糖转录因子、Beclin-1和LC3基因表达的变化，以单丹磺酰戊二胺染色观察自噬小体。MTT（3-2，5-二苯基四氮唑溴盐染色）法检测3-甲基腺嘌呤（自噬抑制剂）刺激前后的细胞存活率。结果 间歇循环张力诱导后0 h组与3 h组为正常终板软骨细胞形态，呈多角形；12 h组略呈不规则形；24 h组和48 h组呈梭形改变。实时PCR显示24 h组和48 h组中Ⅱ型胶原、转录因子SOX-9及蛋白多糖的表达量降低；自噬相关基因LC3和Beclin-1表达量呈时间依赖性增加。单丹磺酰戊二胺染色显示24 h组和48 h组自噬发生率呈时间依赖性增加。MTT结果显示细胞存活率呈降低趋势；添加3-甲基腺嘌呤刺激后细胞活性减弱、存活率降低。结论 间歇循环张力刺激下终板软骨细胞表型逐渐丧失；自噬相关基因LC3与Beclin-1表达明显上调，但细胞活性降低；抑制自噬水平可降低细胞存活率，提示自噬参与了间歇循环张力诱导的终板软骨细胞退变过程。     

种子细胞移植修复髓核治疗椎间盘退行性变研究进展

椎间盘退行性变(intervertebral disc degeneration,IDD)是引起下腰痛的主要原因,它可引起一系列疾病,如腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症和节段性腰椎不稳等。细胞移植治疗是目前实验研究的治疗方法之一。近年将这些种子细胞移植入发生退行性变的椎间盘,可有效增加髓核细胞外基质的形成,干预椎间盘退变的进程,对椎间盘退行性变疾病具有潜在的治疗效果。本文就髓核细胞、软骨细胞、骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞和胚胎干细胞等研究进展和干细胞体外诱导方法的研究进展作如下综述。     

细胞移植修复椎间盘退变的研究进展

椎间盘退变所导致脊柱退变性疾病如椎间盘突出症、椎管狭窄、脊柱不稳定、椎间盘源性腰痛、骨关节炎等常见病多发病，随着老龄化的到来这一问题日益突出。长期以来人们对此进行了不懈探索和实践，常规的治疗方法包括：药物治疗、类固醇注射封闭、理疗和手术治疗等。但这些方法只是处理终末期的症状，不能逆转疾病进展，随着人类对椎间盘退行性变疾病更深入的认识和组织工程的发展以及分子生物学技术的临床应用，用细胞移植的生物方法来治疗椎间盘退变成为可能，人们对此进行了实验研究，希望可以用于临床，以修复重建退变的椎间盘，给椎间盘退变疾病的患者带来福音，笔者就细胞移植治疗椎间盘退变进展进行综述。