瘦素缺乏小鼠椎间盘退变的组织学观察

【摘要】 目的 探讨瘦素在椎间盘退变中的可能作用。 方法 采用HE染色观察6月龄雄性ob/ob小鼠(瘦素缺乏小鼠)和野生型小鼠（C57BL小鼠）椎间盘的形态学；免疫组织化学检测Ⅱ型胶原、蛋白聚糖的表达；Realtime PCR检测Ⅱ型胶原、Ⅹ型胶原及蛋白聚糖的基因表达。 结果 与野生型小鼠相比，ob/ob小鼠椎间盘HE染色表现为椎间盘组织的胶原结构紊乱、髓核碎裂、椎间盘高度降低，免疫组化检测显示Ⅱ型胶原、蛋白聚糖表达减少，Realtime PCR检测显示Ⅱ型胶原、蛋白聚糖基因表达下调而Ⅹ型胶原基因表达上调，差异有统计学意义(P＜0.05)。 结论 活体内瘦素缺乏可能加速小鼠椎间盘退变。     

瘦素缺乏小鼠椎间盘退变的组织学观察

目的探讨瘦素在椎间盘退变中的可能作用。方法采用HE染色观察6月龄雄性ob/ob小鼠（瘦素缺乏小鼠）和野生型小鼠（C57BL小鼠）椎间盘的形态学;免疫组织化学检测Ⅱ型胶原、蛋白聚糖的表达;Real-time PCR检测Ⅱ型胶原、Ⅹ型胶原及蛋白聚糖的基因表达。结果与野生型小鼠相比,ob/ob小鼠椎间盘HE染色表现为椎间盘组织的胶原结构紊乱、髓核碎裂、椎间盘高度降低,免疫组化检测显示Ⅱ型胶原、蛋白聚糖表达减少,Real-time PCR检测显示Ⅱ型胶原、蛋白聚糖基因表达下调而Ⅹ型胶原基因表达上调,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论活体内瘦素缺乏可能加速小鼠椎间盘退变。     

通过Micro-CT评价瘦素受体缺乏的2型糖尿病小鼠四肢骨的骨代谢变化

目的探讨瘦素受体(leptin receptor,Lepr)缺乏的2型糖尿病小鼠的骨骼表型,为2型糖尿病((T2DM)合并骨质疏松(OP)的防治提供一个新的靶点。方法获取20只14周龄雄性db/db小鼠(瘦素受体缺乏小鼠)和野生型小鼠(C57BL小鼠)的胫骨(各10只),通过Micro-CT检测比较两者骨小梁相对体积(BV/TV)、骨表面积组织体积比值(BS/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨结构模型指数(SMI)、骨皮质厚度(Ct.Th)、骨皮质面积(Ct.Ar)等骨微结构参数的差异。结果与野生型小鼠相比,14周龄的db/db小鼠的胫骨骨小梁相对体积(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)明显减小,小梁骨间距(Tb.Sp)相应增加,皮质骨厚度(Ct.Th)、横截面积(Ct.Ar)减小,两者比较差异均有显著统计学意义(P0.05);其结构模式指数(structure model index,SMI)较野生型明显减小,两者比较差异均有统计学意义(P0.05)。结论 2型糖尿病可能是通过瘦素受体参与的信号通路影响了骨量变化,为利用该模型进行DOP病因及治疗方法研究提供了新的方向。且在缺乏瘦素信号传导的情况下,骨质量和强度的降低验证了瘦素在体内起着合成代谢骨因子的作用。     

APP/PS1转基因鼠的骨微结构及骨密度分析

目的 应用高分辨率CT(Micro-CT)定量研究APP/PS1转基因鼠(老年痴呆鼠模型)胫骨近端骨微结构及骨密度的变化.方法 3月龄雌性APP/PS1转基因鼠(n=6)和野生型小鼠(n=6)自由摄食和饮水,分别于12月龄时处死,取其胫骨,应用Micro-CT进行骨微结构及骨密度分析.结果 APP/PS1转基因组小鼠胫骨近端骨微结构、骨密度参数明显小于野生型小鼠(P<0.05);Micro-CT扫描图像显示APP/PS1转基因小鼠的骨小梁数目、骨小梁厚度,骨皮质厚度明显小于野生型小鼠.结论 APP/PS1转基因组小鼠胫骨近端骨微结构、骨密度参数与野生型小鼠相比存在明显的差异, APP/PS1转基因组小鼠更易患骨质疏松.     

雷尼酸锶对局部肌麻痹大鼠的骨量丢失及微结构退变的影响

目的 研究雷尼酸锶对局部肌肉麻痹大鼠的骨量丢失及微结构退变的影响。方法 21只3.5月龄的雌性SD大鼠随机分三组,每组各7只：肉毒素组(BTX组),右侧股四头肌肌注肉毒素建立局部肌肉麻痹废用模型;肉毒素+雷尼酸锶组(BTX+SR组),肌注肉毒素并予以雷尼酸锶灌胃处理;对照组。所有大鼠干预9周后处死,取双侧股骨,行显微CT扫描分析。结果 BTX组与对照组相比较,废用侧的股骨皮质骨矿物盐含量、皮质骨骨密度、皮质骨面积和截面总面积以及松质骨的骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量和骨小梁联接密度均明显下降;骨小梁面积分数、骨小梁间隔和结构模型指数显著增加(P＜0.05)。BTX+SR组与BTX组相比较,皮质骨骨密度、皮质骨面积和截面总面积以及松质骨的组织骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量和骨小梁联接密度明显增加,骨小梁面积分数、骨小梁间隔和结构模型指数显著下降(P＜0.05)。BTX+SR组与BTX组和对照组比较,健侧松质骨的表观骨密度、组织骨密度、骨体积分数和骨小梁厚度均明显增加(P＜0.05)。结论 雷尼酸锶可阻止因局部肌肉麻痹导致的大鼠骨量丢失和微结构的退变。     

绝经后女性腰椎应力分布及骨折风险的FEA研究

目的 用有限元法分析骨质疏松及椎间盘退变对腰椎应力分布及骨折风险的影响.方法 应用GE Light Speed16型MSCT容积扫描数据创建正常人腰2～4节段的三维有限元模型;选取正常、骨质疏松及骨质疏松伴骨折患者各10例,模拟生理载荷下腰椎应力分布,分析骨质疏松及椎间盘退变对腰椎应力分布的影响;计算椎体内应变≥5000 μstrain的骨小梁体积占骨小梁总体积的比例,作为骨折小梁比例F%.结果 在正常椎间盘状态下,腰3椎体内应力分布呈三维"工"字形结构.骨质疏松后,骨折小梁比例增加,易骨折部位位于小梁中心区域.椎间盘退变后,高应变区向椎体周围转移,以椎体前缘皮质下方为著,骨质疏松伴骨折组骨折小梁比例明显减少(约83.6%).结论 骨质疏松对腰椎应力分布没有影响,骨折小梁比例增加,易骨折部位位于椎体中部.椎间盘退变可以减少邻近椎体骨折风险.     

椎体后凸成形术对老年骨质疏松椎体压缩骨折邻近椎间盘退变的影响

目的回顾性分析椎体后凸成形术术后椎体相邻椎间盘退变情况。方法回顾性分析我院179例因骨质疏松椎体骨折患者,将其分为椎体后凸成形手术治疗组(97例)和保守治疗组(82例),两组患者术后随访12个月。结果手术组与保守组在年龄、性别、体重、Cobb角、骨密度值比较差异均无统计学意义(P0.05),椎间盘退变病例手术组与保守组比较差异有统计学意义(P0.05);手术患者中退变组与非退变组在例数、年龄、体重、骨水泥注入量、Cobb角度比较差异均无统计学意义(P0.05)。结论经皮椎体后凸成形术可加速邻近椎间盘的退变,其影响程度与患者性别、年龄、体重、骨水泥量无关,可能与手术操作本身有关。     

去卵巢致肾虚的腰椎间盘退变模型的实验研究

目的:观察去前肢卵巢对大鼠腰椎间盘和椎体骨密度的影响,建立大鼠肾虚型腰椎间盘退变模型,探讨椎间盘退变的内在机制、椎间盘退变和骨质疏松之间的关系。方法:选择1月龄雌性SD大鼠30只,随机分为正常对照组、腰椎间盘退变组、肾虚型腰椎间盘退变组(复合模型组),每组10只。腰椎间盘退变组大鼠去除双前肢,肾虚型腰椎间盘退变组大鼠在去除双前肢3个月后,再去除双卵巢。8个月后,通过Micro-CT扫描观察椎体骨密度,藏红O-快绿染色法观测椎间盘组织形态学改变,免疫组织化学法观察Ⅱ、Ⅹ胶原在椎间盘中的蛋白表达,实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测细胞外基质相关基因的表达,以评价去除双前肢和双卵巢对椎间盘退变和椎体骨密度的影响。结果:Micro-CT扫描发现,肾虚型腰椎间盘退变组动物椎体骨质疏松明显;藏红O-快绿染色法显示椎间隙变窄,肾虚型腰椎间盘退变组椎间盘组织退变明显,软骨板发育不全;免疫组织化学染色显示肾虚型腰椎间盘退变组相对于正常对照组,椎间盘内Ⅹ型胶原表达增加,Ⅱ型胶原表达降低;RT-PCR分析发现,腰椎间盘退变组和肾虚型腰椎间盘退变组Ⅱ型胶原(typeⅡcollagen,Col2a1)基因的表达较正常对照组低,3组比较差异有统计学意义(P=0.000,P=0.000﹚;腰椎间盘退变组和肾虚型腰椎间盘退变组聚集蛋白聚糖(aggrecan-1,Agc1)基因的表达较正常对照组低,差异有统计学意义(P=0.000,P=0.000﹚;腰椎间盘退变组和肾虚型腰椎间盘退变组Ⅹ型胶原(type X collagen,Col10al)基因的表达较正常对照组高,差异无统计学意义;肾虚型腰椎间盘退变组基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase 13,MMP-13)基因的表达较正常对照组和腰椎间盘退变组高,3组比较差异有统计学意义(P=0.000,P=0.000);腰椎间盘退变组和肾虚型腰椎间盘退变组聚集蛋白聚糖降解酶2(aggrecanase-2,ADAMTS-5)基因的表达较正常对照组高,差异有统计学意义(P=0.006,P=0.008)。结论:采用去双前肢和去卵巢的方式建立的大鼠腰椎间盘退变模型,出现了肾虚"骨象"———骨质疏松,并在组织形态学、分子细胞生物学等方面的表现与临床肾虚型腰椎间盘退变更加相似。     

去势小鼠椎体骨质疏松和终板重塑导致椎间盘退变

目的通过去势小鼠模型探讨椎体骨质疏松(osteoporosis,OP)是否影响椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD),并初步阐明OP相关性IVDD的发病机制。方法 30只8周龄健康雌性C57BL/6 J小鼠(16.8±0.6) g,随机分为正常对照组(CT组,n=15)和去势组(OVX组,n=15)。适应性饲养3 d后分别行假手术和双侧卵巢摘除,记录体重等一般资料。术后12周处死小鼠,取下L4/5脊柱节段。Micro-CT检测小鼠L5椎体骨量、微结构、终板孔隙率以及L4/5椎间盘体积变化;番红O-固绿染色观察椎间盘病理改变;免疫组织化学法检测椎间盘Col2的表达,免疫荧光检测椎间盘血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达。结果 OVX组小鼠与CT组相比,腹腔内可见大量脂肪堆积,卵巢明显萎缩,伴随体重明显增加及子宫重量明显减轻(~*P0.05)。Micro-CT结果显示,OVX小鼠可见明显的椎体骨质疏松,与CT组相比骨结构参数骨体积分数、骨小梁数量、骨小梁连接密度明显降低,而骨小梁变异系数及模型指数明显升高(~*P0.05);终板出现明显的骨化重塑和孔隙率增加,同时伴有椎间盘体积的明显降低(~*P0.05)。番红O-固绿染色显示OVX小鼠L4/5椎间盘出现明显退变,可见终板明显骨化和增厚,髓核细胞外基质的降解和结构紊乱。椎间盘免疫组化显示OVX小鼠椎间盘中Col2表达明显降低,在终板骨化区和纤维环中尤其明显,免疫荧光显示在椎间盘终板中VEGF表达明显增加。结论 OVX小鼠椎体OP和终板骨化重塑可促使椎间盘发生退变,终板孔隙的增加及血管新生并不能为椎间盘修复提供更多营养,反而是导致IVDD的重要因素。     

我国汉族人腰椎骨密度与相邻椎间盘退变的相关性研究

目的研究并探讨腰椎骨密度和相邻椎间盘退变之间的相关关系。方法回顾性选取同时有腰椎磁共振和DXA腰椎骨密度检查的男性人群224例、女性人群288例。Pfirrmann法评估腰椎间盘退变程度,多因素回归统计分析腰椎骨密度与年龄、体重指数以及腰椎间盘退变的相关性。结果男性人群年龄显著小于女性人群(P0.01),而男性人群体重指数大于女性人群(P0.01);男性人群各节段腰椎骨密度均大于女性人群(P0.01),女性人群各节段腰椎间盘退变程度均大于男性人群(P0.01);下腰椎(L3、L4)的腰椎骨密度和腰椎间盘退变程度均比上腰椎高(L1、L2)。男性人群中,下腰椎L4椎体骨密度与相邻的L4/5椎间盘退变程度呈正性相关(Coef.=0.04,P0.05);女性人群中,下腰椎L3和L4椎体骨密度分别与相邻的L3/4、L4/5椎间盘退变程度呈正性相关(Coef.=0.04,P0.01);其余椎体骨密度与相邻椎间盘退变均未见统计学相关性。结论下腰椎椎体骨密度越大,相邻的椎间盘退变越严重。相对较高的腰椎骨密度可能是腰椎间盘退变的危险因素。