针刺损伤兔椎间盘退变模型组织病理变化及软骨样细胞的迁移规律**☆

背景：兔椎间盘退变模型间盘退变表现为随时间进展脊索细胞将被软骨样细胞逐渐替代,但兔针刺纤维环间盘退变模型中软骨样细胞的来源和移行规律尚不明确。 目的：观察针刺兔纤维环间盘退变模型椎间盘病理变化过程,并初步探讨软骨样细胞来源及移行规律。 方法：将24只新西兰大白兔随机分为手术组与假手术组。手术组使用16 G穿刺针针刺L2/L3、L3/L4、L4/L5及L5/L6椎间盘纤维环,假手术组暴露至相同椎间盘前方后冲洗闭合伤口。 结果与结论：针刺损伤椎间盘退变过程中的软骨样细胞来源于终板。在髓核与上下终板交界处,软骨细胞脱离终板成串向髓核中心迁移;在髓核与内层纤维环交界处,软骨细胞沿纤维走行迁移并随之向皱缩的髓核边缘迁移。椎间盘退变过程中非钙化层逐渐变薄,非钙化层/钙化层比值逐渐降低。 关键词：椎间盘退变;软骨细胞;软骨终板;纤维环穿刺;新西兰大白兔  doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.09.018     

Mallory染色法在椎间盘退变组织染色中的应用

背景:椎间盘退变的同时伴随有组织结构和成分的改变。采用多种染色剂连续复染形成多元色的组织学图形,可观察到各组织成分的不同颜色以及椎间盘退变时的颜色变化,在分辨力的显现上,比单纯形态学的改变更明显且易于分辨。目的:从组织形态和颜色变化两方面观察Mallory三色染色对椎间盘的染色效果。方法:取1,1.5,2,2.5和3月龄Hartley豚鼠L4～5椎体,制备中央冠状面椎间盘组织切片。用Mallory染液染色,光学显微镜下观察髓核、软骨终板和纤维环各区域形态和颜色的变化。SPOT-Ⅱ数码成像系统拍摄图像。结果与结论:Hartley豚鼠椎间盘退变程度随鼠龄增长自然加重。1月龄豚鼠的髓核形态正常,无色透明。在1.5～3月龄豚鼠中,髓核逐渐退变,由局部发展至全部基质呈现浅蓝着色,表明有胶原沉积,其形态上可见脊索细胞呈现软骨样细胞变性,髓核面积逐渐缩小并逐渐被纤维软骨样组织替代,直至在3月龄时呈现"蛇纹石"样外观。其终板上紫红色软骨细胞带随鼠龄增长呈现出不规则形态直至消失,其形态上可见软骨细胞逐渐减少。外纤维环红色和橘黄色的面积随着鼠龄增长而增加,表明有纤维素样变性,其形态上可见明显的板层状结构。内纤维环蓝色的面积随着鼠龄增长逐渐缩小。结果显示Mallory三色法用于Hartley豚鼠椎间盘染色时,在髓核、软骨终板和纤维环上,可从色彩、形态两方面显示出对基质和细胞具有良好的组织分辨力,能从形态和成分变化的角度反映自然增龄过程中椎间盘组织的退变情况。     

颈椎不稳对邻近节段椎间盘蛋白多糖及Ⅱ型胶原的影响

背景：颈椎行减压融合内固定术后邻近节段椎间盘加速退变,单个节段不稳是否也会加速邻近节段椎间盘退变还不清楚。 目的：研究颈椎不稳动物模型邻近节段椎间盘形态学、蛋白多糖及Ⅱ型胶原的变化。 方法：16只新西兰大白兔,随机分为实验组及对照组,每组8只。实验组通过颈椎前路穿刺破坏纤维环及抽吸C5/6髓核组织建立兔颈椎不稳动物模型,12周X射线证实退变后处死动物取材,切取C4/5椎间盘组织,从矢状面切开,取其髓核组织10 mg,间苯三酚法测定髓核中蛋白多糖的量,另取椎间盘组织制作石蜡切片后进行苏木精-伊红染色和SABC免疫组化染色观察。 结果与结论：实验组C4/5椎间盘髓核脊索细胞减少,被成纤维细胞样细胞取代,偶见圆形的软骨细胞,且椎间盘纤维环变得粗糙,排列紊乱,玻璃样变性及色素沉着,可见纤维软骨细胞,内外层纤维环之间形成裂隙。髓核中蛋白多糖的含量降低,与对照组相比差异有显著性意义。退变椎间盘髓核及纤维环中Ⅱ型胶原也较对照组明显减少。结果表明颈椎不稳可诱发邻近节段颈椎退变,表现为椎间盘发生形态学变化,蛋白多糖、Ⅱ型胶原含量下降。     

PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在力学失衡诱导终板软骨退变中的作用

目的 检测脊柱失稳诱导终板软骨退变模型大鼠中线粒体自噬水平的变化,探讨PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在终板软骨以及椎间盘退变中的作用。方法 通过手术切除大鼠L2～L5棘上、棘间韧带,咬除L2～L5两侧关节突,构建大鼠脊柱失稳模型。18只SD大鼠分为正常组、退变组及羰基氰化物3-氯苯腙（CCCP）组,每组6只。正常组大鼠无特殊处理,退变组大鼠构建大鼠脊柱失稳模型,CCCP组大鼠在构建大鼠脊柱失稳模型后于椎间盘注射5μL CCCP (10μmol/L)。利用HE染色观察终板软骨及椎间盘形态变化,番红-固绿染色观察终板软骨细胞外基质变化。RT-PCR检测各组大鼠终板软骨组织中Ⅱ型胶原（COL-2A）、蛋白聚糖（ACAN）、PINK1、Parkin mRNA表达水平;Western blot检测COL-2A、ACAN、PINK1、Parkin及线粒体膜蛋白Tomm20、Timm23蛋白表达水平变化。结果 与正常组比较,退变组大鼠椎间盘髓核破坏明显,终板软骨细胞外基质分泌减少;CCCP组大鼠椎间盘结构较完整,终板软骨细胞外基质分泌较退变组明显增多。与正常组比较,退变组大鼠终板软骨组织C...     

椎间盘退变发生机理的研究进展

生物力学因素是椎间盘退变的最重要的病理因子。异常的应力可直接引起椎间盘的破坏 ,更重要的是影响髓核、纤维环、软骨终板的细胞生物学性质 ,通过炎症机制引起椎间盘结构的退变 ;髓核自身免疫机制可能参与了髓核封闭结构破坏后的继发变过程。     

软骨终板形态与椎间盘退变的相关性

背景：以往研究证明多种内环境因素共同作用引发椎间盘退变,最重要的机制为椎间盘软骨终板的退变。 目的：分析椎间盘退变与终板形态的关系。 方法：回顾性分析62例因椎间盘源性慢性下腰痛和79例因髓核脱出致神经根性症状患者的腰椎MRI正中矢状位图像资料。根据腰椎MRI正中矢状位T1W1图像确定终板形态,T2W1图像确定椎间盘退变程度分级。 结果与结论：平坦型和不规则型终板最常见于椎间盘退变人群下腰椎,L5/S1平坦型最多见。髓核脱出组与椎间盘源性慢性下腰痛组中凹陷型终板椎间盘退变程度均较平坦型、不规则型低,平坦型终板椎间盘退变程度较不规则型低(P < 0.01)。两组间凹陷型与不规则型终板椎间盘退变程度差异无显著性意义,髓核脱出组平坦型椎间盘退变程度较椎间盘源性慢性下腰痛组高(P < 0.05)。提示随着椎间盘退变程度的加重,软骨终板形态有由凹陷型向平坦型、不规则型依次转变的趋势。     

CRTER杂志“破骨细胞培养”的组稿内容

<正>○体外培养人正常椎间盘髓核细胞与退变髓核细胞的生物学性状比较:可以为干预退变髓核细胞提供最佳时机吗?○大鼠椎间盘纤维环细胞的培养和鉴定○颈椎间盘纤维环组织的成骨潜能     

丁香苷抑制大鼠椎间盘退变

背景:椎间盘退变是由于椎间盘内部髓核和纤维环组织发生损伤和退化导致的椎间盘结构和功能发生变化,目前尚无有效的治疗药物。目的:探讨丁香苷抑制大鼠椎间盘退变的作用。方法:取10只雄性SD大鼠,将每只大鼠的尾椎Co_(4)/Co_(5)椎间盘设为模型组、Co_(5)/Co_(6)椎间盘设为丁香苷组、Co_(6)/Co_(7)椎间盘设为对照组,对照组不进行任何处理,模型组、丁香苷组采用微型穿刺针进行纤维环全层穿刺建立椎间盘退变模型,造模后即刻,模型组、丁香苷组椎间盘分别注射2.5μL的生理盐水、丁香苷溶液(5μmol/L)。注射4周后取材,采用苏木精-伊红和番红O-固绿染色观察大鼠椎间盘退变程度,免疫组化染色分析大鼠椎间盘组织内Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖及基质金属蛋白酶3,13的表达。结果与结论:①苏木精-伊红染色显示,模型组椎间盘高度降低,软骨终板变薄且有裂隙出现,纤维环结构紊乱且出现裂隙,髓核消失;丁香苷组椎间盘高度正常或略低于对照组,软骨终板退变程度较模型组轻,纤维环排列较模型组相对规整且无裂隙,髓核部分皱缩。②番红O-固绿染色显示,模型组椎间盘软骨终板出现缺损且软骨钙化层变薄,出现明显退变;丁香苷组椎间盘软骨终板结构形态有一定程度恢复。③免疫组化染色显示,与对照组比较,模型组椎间盘软骨组织内Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖的表达降低(P<0.0001),基质金属蛋白酶3,13的表达升高(P<0.0001);与模型组比较,丁香苷组椎间盘软骨组织内Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖的表达升高(P<0.001,P<0.0001),基质金属蛋白酶3,13的表达降低(P<0.001,P<0.0001)。④结果表明,丁香苷可通过抑制基质金属蛋白酶3,13的表达、提高Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达来改善椎间盘的结构和功能,预防和减缓椎间盘退变过程。     

动力失衡模型兔颈椎间盘病理改变及终板软骨细胞的迁移凋亡规律

背景:颈肌在维持椎体力学平衡以及颈椎病致病的每一阶段、每一环节都发挥着重要的作用,而且是临床多种颈部症状的主导病因,颈椎力学失平衡及颈椎间盘的退变可看作是以颈肌为主的软组织病变的结果。目的:观察颈前肌短缩痉挛所致颈椎动力失衡模型兔颈椎间盘终板软骨细胞的病理变化,以及异常应力下椎间盘各结构细胞的凋亡规律。方法:健康成年新西兰白兔28只,随机分成模型组(n=14)、假手术组(n=14)。模型组于甲状软骨外下方约1 cm处将双侧胸锁乳突肌用医用硅胶硬管垫起致其短缩,建立颈椎动力失衡模型;假手术组仅暴露双侧胸锁乳突肌分离其中部后,直接逐层缝合。于造模后2个月同一时间取材。颈椎间盘及终板软骨组织切片苏木精-伊红染色,光镜下观察颈椎间盘终板软骨细胞的迁移变化情况,运用TUNEL法检测颈间盘终板软骨、纤维环中细胞的凋亡情况。实验方案经北京中医药大学第三附属医院动物实验伦理委员会批准。结果与结论:(1)模型组颈椎间盘发生明显的病理学变化,而假手术组未见明显改变;模型组颈椎间盘终板关节软骨区与纤维环区界限明显,未发现明显细胞迁移现象,但椎间盘终板生长软骨区细胞已明显向关节软骨区迁移;模型组椎间盘关节软骨...     

软骨终板的形态与椎间盘退变的关系

软骨终板位于椎体上、下表面与椎间盘的纤维环和髓核之间 ,刘润田〔1〕等认为是椎间盘的一个组成部分 ,另一些学者〔2〕认为椎体上、下表面的皮质外层。软骨终板和纤维环一起将胶状的髓核密封 ,使椎间盘形成一个自行限制的密闭容器 ,起缓冲外力的作用。若软骨终板破裂 ,髓核会通过其破裂处突入椎体骨质内形成许莫结节 ( Schmorl) ;或向后突入椎管内形成椎间盘突出。本文就软骨终板的形态和功能作一综述 ,旨在为椎间盘退变的进一步研究和人工椎间盘置换术等临床应用提供解剖学依据。椎间盘是人体最大的无血运组织 ,其营养途径主要有 :( 1 )…     

Matrix metalloproteinase-12 immunolocalization in the degenerating human intervertebral disc and sand rat spine: Biologic implications

Matrix metalloproteinase-12 (MMP-12; macrophage metalloelastase) degrades a number of extracellular matrix components which are present in the intervertebral disc, including type IV collagen, fibronectin, laminin, chondroitin sulfates, elastin and fibrinogen. MMP-12 has recently discovered relationships with cytokines and chemokines which also relate to disc cell biology. To date, no study has assessed immunolocalization of MMP-12 in degenerating human intervertebral disc tissue. Immunocytochemical localization was performed on 18 human disc specimens and on lumbar spines of the sand rat, a small animal model with well-recognized age-related disc degeneration. In the human disc, intracellular localization was present in both the annulus and nucleus portions of the disc. The sand rat degenerating disc also showed MMP-12 disc localization, with additional presence in chondrocytes of the vertebral endplate of older animals. This is the initial characterization of the presence of MMP-12 in the human and sand rat disc, and in chondrocytes of the vertebral endplate in older sand rats with degenerating discs. Findings are important because they document the presence of an additional MMP-12 in disc tissue, thus expanding our understanding of disc extracellular matrix remodeling, and because they provide novel information on the presence of MMP-12 in the cartilage endplate as it undergoes sclerosis during disc degeneration in the aging sand rat.     

MicroRNA影响椎间盘退变过程的研究进展及可发展空间

文题释义：miRNA：属于一种受内源性非蛋白质编码调控的单链小分子RNA,可以调控人体近1/3的蛋白编码基因参与机体发育与疾病发生,与许多生物进程的调控密切关联,包括生长发育、细胞增殖、凋亡和分化等。其不仅在许多正常人体发育过程中起着关键作用,而且与多种疾病的发生和发展有关。 自噬：是细胞通过溶酶体吞噬和降解自身细胞质和细胞器的过程。自噬在生长、发育、细胞稳定和成熟分化等方面起着重要作用,作为一种独立的Ⅱ型程序性细胞死亡过程,自噬与细胞凋亡存在着密切关联。 背景：在细胞与分子水平上明确MicroRNA(miRNA)在椎间盘退变过程的作用机制,可为早预防或治疗椎间盘退变继发的一系列脊柱疾患提供新的思路。 目的：综述miRNA在椎间盘退变原因和机制中的研究现状。 方法：应用计算机检索PubMed数据库、万方数据库和中国知网数据库,英文检索词为“miRNA、Intervertebral disc degeneration、Extracellular matrix、Apoptosis、Autophagy、Cartilage endplate、Nucleus pulposus、Fibrous ring”,中文检索词为“miRNA、椎间盘退变、细胞外基质、凋亡、自噬、软骨终板、髓核、纤维环”,最终纳入58篇文章进行综述。 结果与结论：miRNA在椎间盘退变过程中的作用已被广泛研究,部分具体机制得到验证;研究多局限于髓核组织,对软骨终板及纤维环报道较少;随着miRNA深入研究,临床方面的研究仍有较大发展空间。 ORCID: 0000-0002-2312-4255(胡宝阳) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

酸敏感离子通道1a在大鼠椎体终板软骨细胞的表达及其意义

目的 探讨大鼠椎体终板软骨细胞酸敏感离子通道 1a (ASIC1a)的表达及其意义。方法 选用成年SD大鼠10只。分离、培养椎体终板软骨细胞以及传代培养, 倒置显微镜下观察细胞形态, 甲苯胺蓝染色对终板软骨细胞进行鉴定。利用PT-PCR和Western blotting检测ASIC1a在大鼠椎体终板软骨细胞mRNA及其蛋白的表达,免疫荧光双标观察ASIC1a在终板软骨细胞的细胞定位。结果 形态学及甲苯胺蓝染色阳性显示,培养的细胞为软骨细胞,PT-PCR和Western blotting显示,大鼠椎体终板软骨细胞存在ASIC1a mRNA及其蛋白的表达,免疫荧光显示,ASIC1a在终板软骨细胞膜有阳性表达。结论 ASIC1a在大鼠椎体终板软骨细胞的表达,对认识ASIC1a功能及寻找新抗椎间盘退变靶点有重要意义。     

Diversity of intervertebral disc cells: phenotype and function

The intervertebral disc (IVD) is a moderately moving joint that is located between the bony vertebrae and provides flexibility and load transmission throughout the spinal column. The disc is composed of different but interrelated tissues, including the central highly hydrated nucleus pulposus (NP), the surrounding elastic and fibrous annulus fibrosus (AF), and the cartilaginous endplate (CEP), which provides the connection to the vertebral bodies. Each of these tissues has a different function and consists of a specific matrix structure that is maintained by a cell population with distinct phenotype. Although the healthy IVD is able to balance the slow matrix turnover of synthesis and degradation, this balance is often disturbed, leading to degenerative disorders. Successful therapeutic management of IVD degeneration requires a profound understanding of the cellular and molecular characteristics of the functional IVD. Hence, the phenotype of IVD cells has been of significant interest from multiple perspectives, including development, growth, remodelling, degeneration and repair. One major challenge that complicates our understanding of the disc cells is that both the cellular phenotype and the extracellular matrix strongly depend on disc maturity and health and as a consequence are continuously evolving. This review delineates the diversity of the cell types found in the intervertebral disc, with emphasis on human, but with reference to other species. The cells of the NP appear rounded and express a proteoglycan-rich matrix, whereas the more elongated AF cells are embedded in a collagen fibre matrix and the CEPs represent a layer of cartilage. Even though all disc cells have often been referred to as ‘intervertebral disc chondrocytes’, distinct phenotypical differences in comparison with articular chondrocytes exist and have been reported recently. The availability of more specific markers has also improved our understanding of progenitor cell differentiation towards an IVD cell phenotype. Ultimately, new cell- and tissue-engineering approaches to regenerative therapies will only be successful if the specific characteristics of the individual tissues and their context in the function of the whole organ, are taken into consideration.     

转化生长因子β1及血管内皮细胞因子在颈椎病椎体软骨终板中的表达变化

目的：研究TGF-β1、VEGF在终板软骨细胞中的表达，探讨椎间盘退变的发病机理。方法：应用免疫组化SP染色法检测TGF-β1、VEGF在15例颈椎病及13例正常椎体软骨终板中的表达，并对其阳性表达结果进行比较。结果：TGF-β1在正常终板软骨细胞表达的阳性细胞数为39．0％±1．96％，与颈椎病终板软骨细胞表达的阳性细胞数28．2％±2．18％相比，差异有统计学意义（P〈0．05）。VEGF在正常的终板软骨细胞表达的阳性细胞数为22．2％±2．13％，与颈椎病终板软骨细胞表达阳性细胞数14．3％±1．68％相比，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：TGF-β1和VEGF共同参与了椎间盘退变的形成和发展，在椎间盘退变的发病中可能起重要的作用。调节细胞因子（TGF-β1、VEGF）在终板软骨细胞中的表达，可能为椎间盘退变的治疗提供一种新的途径。     

转化生长因子β1注射退变椎间盘内软骨终板的组织形态变化

背景：椎间失稳能导致软骨终板的退变,是椎间盘退变发病机制中的基础环节。 目的：观察退变椎间盘内注射转化生长因子β1后,椎间盘软骨终板的组织形态学变化。 方法：将日本大耳白兔随机分为对照组、预防组和治疗组。所有兔均建立L5~6,L6~7椎间失稳模型。预防组在完成椎间失稳建模后立即于损伤侧L5~6,L6~7椎间盘内注射转化生长因子β1,治疗组于椎间失稳建模后3个月行相同方法注射转化生长因子β1。 结果与结论：建模后3,6个月,预防组较对照组软骨终板软骨细胞分布均匀,潮线清晰。Mankin评分降低(P < 0.05)。建模后第6个月治疗组较对照组软骨终板表层光滑,细胞排列均匀,潮线清晰,染色均匀,Mankin评分降低(P < 0.05)。结果证实,在兔椎间盘内注射转化生长因子β1可延缓椎间盘软骨终板的退变。