等离子低温消融对椎间盘髓核形态学的影响

目的探讨等离子低温髓核消融术中不同的消融时段椎间盘髓核组织的形态学改变。方法选择2月龄实验用小型猪6只,平均体重22.5kg,雌雄不计,选取L1～S1共30个椎间盘,随机分为5组消融,每组消融时间分别定为0、30、60、90和120s。术后按照设定的时间取出完整椎间盘,取出髓核及终板行HE染色,在普通光学显微镜下观察病理变化。结果消融后髓核组织主要表现为基质成分减少,髓核细胞聚集。随消融时间延长,消融区域髓核中心出现组织空洞,消融区域周围出现染色均匀的条带样基质。继续增加消融时间至120s,消融区域无扩大,但区域内软骨细胞数量减少,部分软骨终板完整性受破坏。结论等离子低温消融可使髓核内基质成分减少、细胞聚集,但延长消融时间并不能扩大消融范围,且可对软骨终板造成损伤。     

GDF-5基因活化基质体内转染修复兔退变椎间盘的实验研究

目的通过GDF5基因活化基质体内转染兔退变椎间盘,观察其修复效果。方法脂质体介导的pcDNA3.1(+)/GDF-5重组质粒混入Ⅰ型胶原支架,置入兔退变椎间盘;实验分为GAM组,普通支架组,脂质体对照组,2个月后RT-PCR和Western blot观察椎间盘髓核细胞GDF-5基因和蛋白表达的稳定性,间苯三酚法检测髓核蛋白多糖含量,流式细胞仪检测细胞凋亡率来观察修复效果。结果 RT-PCR结果显示术后2个月GDF-5基因稳定表达。GAM组蛋白多糖含量高于另外两组(0.05),空白支架组和对照组之间没有差异(=0.601)。GAM组髓核细胞凋亡率明显低于另外两组(0.01),空白支架组和对照组之间没有差异(=0.902)。结论利用GAM可以有效的进行GDF-5基因体内转染并表达,从而修复退变椎间盘。     

椎间融合引起相邻节段退变的动物实验模型

背景:直立大鼠椎间盘退变模型虽然能证明椎间融合后相邻节段椎间盘退变加重,但无法检验脊椎非融合技术是否更有优势。目的:在已确认的Beagle犬椎间盘退变模型基础上行椎间融合,了解椎间融合后是否加重相邻节段椎间盘退变。方法:将12只Beagle犬随机分为2组,对照组行椎间盘穿刺,损伤L_(5/6)椎间盘;实验组行椎间盘穿刺,损伤L_(5/6)椎间盘,1个月后行L_(4/5)椎间融合。融合后3,6个月行腰椎MRI检查,取L_(5/6)椎间盘标本进行组织学观察与PCR检测。结果与结论:(1)MRI检查:实验组融合后3,6个月出现不同程度的椎间盘突出征象,对照组未出现明显椎间盘突出征;(2)组织学观察:融合后6个月,实验组椎间盘纤维环与髓核组织结构紊乱,褶皱出现空隙,髓核细胞数量减少;对照组椎间盘髓核与纤维环分界清晰,胶原稀疏,排列有序,细胞数量较多,纤维环结构接近正常,胶原纤维排列整齐致密。实验组融合后3,6个月的Ⅱ型胶原阳性细胞少于对照组(P<0.05),且实验组融合后6个月时的Ⅱ型胶原阳性细胞少于融合后3个月时(P<0.05);(3)PCR检测:实验组融合后3,6个月的骨形态发生蛋白15、基质金属蛋白酶组织抑制因子1基因表达量高于对照组(P<0.05),且实验组融合后6个月时的骨形态发生蛋白15、基质金属蛋白酶组织抑制因子1基因表达量高于融合后3个月时(P<0.05);(4)结果表明:椎间融合后能引起相邻节段椎间盘退变的加重。     

骨膜去细胞生物支架的制备和鉴定

目的 制备兔骨膜去细胞生物支架,为骨缺损、骨不愈的组织工程研究提供天然的生物支架材料。 方法 取健康新西兰大白兔,游离双侧胫骨近端内侧骨膜,通过物理冻融（-80℃,24h）、去污剂洗脱（triton-X 100、SDS）和酶消化（DNA酶、RNA酶）获取骨膜去细胞生物支架。通过HE染色、DAPI染色、琼脂糖电泳和基因组DNA定量分析(n=5)测定细胞结构及DNA成分残留;Masson染色和羟脯氨酸测定法(n=6)定性定量检测骨膜细胞外基质的主要成分（胶原）的保留情况;扫描电子显微镜下观察骨膜去细胞生物支架的表面微结构;CCK8法检测支架浸提液毒性;皮下包埋实验(n=4)观察该支架的免疫排斥反应。 结果 HE染色和4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色表明去细胞支架无残留细胞;琼脂糖电泳未见明显DNA条带;DNA定量检测显示组织去细胞率达95%以上;Masson染色及羟脯氨酸测定表明去细胞支架胶原成分被保留;扫描电子显微镜下细胞外基质呈现三维网状疏松结构;不同体积分数的浸提液对骨膜细胞的增殖与对照组（普通培养基）比较无明显抑制作用（P＞0.05）;异体皮下包埋实验显示,该去细胞支架免疫排斥反应不明显。 结论 运用物理冻融、去污剂洗脱和酶消化等方法所获取的骨膜去细胞生物支架细胞去除彻底,细胞外基质的结构及主要成分保留完好,生物相容性良好。     

多次胶原酶消化法培养小鼠椎间盘髓核细胞

背景：椎间盘为无血运组织,椎间盘髓核细胞为分化终末细胞,细胞增殖能力较差,体外培养难度较大。 目的：探索小鼠椎间盘髓核细胞体外分离培养的方法。 方法：取小鼠椎间盘髓核组织,使用多次胶原酶消化的方法,分离培养髓核组织细胞,接种,传代,取第2代细胞,分别采用免疫细胞化学和RT-PCR方法检测椎间盘髓核细胞特征性分泌物Ⅱ型胶原和聚合蛋白的分泌量及mRNA的表达,并与软骨细胞,成骨细胞及成纤维细胞进行比较。 结果与结论：椎间盘髓核细胞贴壁后呈现软骨细胞的形态;Ⅱ型胶原和聚合蛋白染色均为阳性;Ⅱ型胶原和聚合蛋白mRNA表达与软骨细胞相同,与成纤维细胞和成骨细胞存在明显差别。说明多次胶原酶消化的方法可以获得大量纯净的椎间盘髓核细胞,性状稳定。     

人颈椎间盘退变与细胞凋亡及基质金属蛋白酶11的表达

背景：前期研究发现基质金属蛋白酶11基因在人退变颈、腰椎间盘组织中明显上调。 目的：观察人退变颈椎间盘髓核组织中基质金属蛋白酶11的表达与细胞凋亡的关系。 方法：纳入30个经MRI确认的退变颈椎间盘髓核组织和20个因颈椎创伤治疗获得的正常颈椎间盘髓核组织。 结果与结论：苏木精-伊红染色显示退变的颈椎间盘髓核组织中髓核细胞较正常髓核组织明显减少(P < 0.01),而凋亡细胞较正常髓核组织明显增多(P < 0.01)。免疫组化染色显示退变的颈椎间盘髓核组织中基质金属蛋白酶11的表达明显高于正常髓核组织(P < 0.01),且基质金属蛋白酶11表达与TUNEL染色检测到的细胞凋亡正相关(r=0.44,P < 0.05)。说明高表达的基质金属蛋白酶11不仅可直接破坏细胞外基质尚可诱导髓核细胞凋亡,在椎间盘退变的过程中发挥重要作用。     

长链非编码SNHG1/miR-145/ADAM17轴在椎间盘髓核退变中的作用及其调控机制

目的 ：研究长链非编码RNA小核仁RNA宿主基因1（SNHG1）、miR-145及解整合素-金属蛋白酶17（ADAM17）在椎间盘退变（IDD）组织中的表达，探讨SNHG1调控miR-145/ADAM17轴对椎间盘髓核细胞退变的影响及机制。方法 ：采用qRT-PCR、免疫印迹检测30例IDD患者经手术摘除的髓核组织SNHG1、miR-145与ADAM17的表达；双荧光素酶报告基因、RNA免疫共沉淀等确定SNHG1、miR-145与ADAM17的关系；白介素（IL）-1β诱导髓核细胞建立细胞退化模型，SNHG1 siRNA或miR-145模拟物等转染后，CCK-8、流式细胞术等检测细胞增殖、凋亡以及相关分子指标的变化。结果 ：相比于对照髓核组织，IDD髓核组织中SNHG1与ADAM17表达上调，miR-145表达下调，均与Pfirrmann分级显著相关。SNHG1可通过海绵作用靶向miR-145,miR-145也可靶向ADAM17的3’-非编码区（3’-UTR）抑制ADAM17蛋白表达。SNHG1沉默逆转了IL-1β诱导的髓核细胞凋亡及基质酶（基质金属蛋白酶13、ADAMTS4）合成，上...     

胰岛素样生长因子-1对白介素-1体外诱导家兔椎间盘髓核细胞凋亡的影响

目的:利用白介素-1(IL-1)诱导培养的家兔椎间盘髓核细胞凋亡,用胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对凋亡进行干预,探讨IGF-1对髓核细胞凋亡的抑制作用.方法:分离健康家兔椎间盘髓核,Ⅱ型胶原酶消化法分离椎间盘髓核细胞.Ⅱ型胶原免疫组织化学显色和甲苯胺蓝染色对髓核细胞鉴定.培养第1代髓核细胞分为空白组、IGF-1组和IL-1组.利用Giemsa染色、原位末端标记(TUNEL)、流式细胞仪观测各组髓核细胞凋亡情况.结果:IL-1组可见大量髓核细胞凋亡,IGF-1组可见少量细胞凋亡,空白组罕见凋亡征象.原位末端标记显示,与IL-1组比较,IGF-1组细胞凋亡率明显降低.流式细胞仪检测显示IGF-1组细胞凋亡率明显降低.IL-1组与空白组比较,凋亡率明显增高.IGF-1组、IL-1组和空白组晚期凋亡百分率差异均有统计学意义.结论:IGF-1对IL-1体外诱导的髓核细胞凋亡具有抑制作用.     

去细胞基质支架构建组织工程椎间盘:最为接近正常髓核三维结构

背景:目前临床上对椎间盘退变疾病无特效治疗,组织工程技术的发展为它提供了新的治疗思路。目的:综述了去细胞基质支架构建组织工程椎间盘的研究的研究进展。方法:应用计算机检索PubMed、中国知网、万方、中国生物医学文献库数据库2005至2014年文献,检索关键词为"椎间盘退变,去细胞基质,组织工程,支架,髓核,纤维环;Intervertebral disc degeneration,Extracellular matrix,Tissue Engineering,Scaffold,nucleus pulposus,annulus fibrosus"。结果与结论:组织工程椎间盘构建包括3要素:细胞支架、种子细胞及细胞因子,支架是其中的关键。去细胞基质是其中一类重要支架,近年来成为组织工程椎间盘支架的研究热点,可分为去细胞纤维环支架、去细胞髓核支架及一体化椎间盘支架,其中不同支架具有多种制备方法。相对各种人工材料来源及单一天然蛋白成分来源的支架,去细胞基质具有自己显著的优点,抗原性小、生物相容性高、最为接近正常髓核三维结构,可提供细胞生长所需微环境。但去细胞基质做为组织工程椎间盘支架同时仍存在少量不足,亟待进一步改进。     

椎间盘微环境下椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞的活性

文题释义：椎间盘微环境：在正常情况下,髓核组织缺乏血液供应,其营养代谢主要依赖渗透。由于代谢产物等影响,椎间盘组织内部的pH值为6.9-7.2,被认为是人体内最恶劣的环境之一,在这种条件下细胞正常代谢能力受到很大抑制,即使是特化的髓核细胞其代谢率也仅为正常的32%。当椎间盘退变后,葡萄糖及氧浓度进一步下降,乳酸堆积,pH值降低和代谢产物进行性增加。 髓核间充质干细胞：经过前期实验发现髓核间充质干细胞经自体移植于椎间盘局部,可以分化为纤维环细胞和髓核细胞,或者通过旁分泌细胞因子来促进组织细胞的再生,但髓核间充质干细胞在椎间盘微环境中存活量级并不清楚。椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞在椎间盘微环境下的生存变化差异性也还是未知。 背景：椎间盘微环境对干细胞生物学行为具有重要作用,拟通过微环境调节作用来实现不依赖种子细胞的椎间盘组织修复。 目的：探讨椎间盘微环境下椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞活性的差异。 方法：健康雄性SD大鼠10只,按照解剖区分离椎间盘骨组织,用Ⅱ型胶原酶消化后进行体外培养椎间盘源性干细胞;分离髓核组织,采用酶消化法体外培养髓核间充质干细胞。将获得的椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞在体外进行正常条件、椎间盘微环境条件下培养扩增,培养第1-6天采用MTT法测定细胞增殖情况,培养第1,3,6天采用流式细胞技术检测CD29阳性表达水平。 结果与结论：①在不同环境的培养条件下,椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞增殖情况呈相反趋势。在正常培养条件下,椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞呈增殖状态,第4-6天为对数增殖期,两者差异无显著性意义(P > 0.05);在椎间盘微环境条件下,髓核间充质干细胞的增殖活性明显低于椎间盘源性干细胞,差异有显著性意义(P < 0.05);②在椎间盘微环境条件下培养第3,6天,椎间盘源性干细胞表面CD29阳性抗原表达水平明显高于髓核间充质干细胞,差异有显著性意义(P < 0.05);③结果表明,在椎间盘微环境条件下,髓核间充质干细胞和椎间盘源性干细胞活性受到一定程度的抑制,但椎间盘源性干细胞较髓核间充质干细胞保留更多的细胞活性。 ORCID: 0000-0002-3582-5630(胡炜) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

体外培养人退变髓核与纤维环细胞增殖能力的研究

目的 探讨体外培养的人退变髓核与纤维环细胞的增殖能力,比较2种退变细胞体外培养中所表现的不同生物学行为,为椎间盘退变疾病的预防与治疗提供新的理论依据.方法 采集临床腰椎间盘突出症患者手术取材的椎间盘组织标本,病理学诊断评估其退变程度,酶消化法原代培养髓核与纤维环细胞,并鉴定.每例病例的髓核细胞与纤维环细胞分别体外培养至第5代,各代次细胞传代接种密度控制为1×105个.同条件培养48 h后,观察每一代细胞的形态学变化,同时应用流式细胞仪检测2种细胞的增殖能力.结果 体外培养的退变髓核与纤维环细胞生长状态良好.随着体外传代的进行,退变髓核与纤维环细胞S期细胞百分比和增殖指数(PI)均呈上升趋势,髓核细胞PI值于第3代时达到峰值,而纤维环细胞PI值于第5代时最高;且第2～4代的退变髓核细胞的增殖活性均高于退变纤维环的增殖活性(P＜0.05).结论 体外培养的人退变髓核与纤维环细胞有着不同的增殖特点,髓核与纤维环细胞对体内退变微环境有着不同的响应机制,并影响着整个椎间盘退变的进展.     

人工髓核治疗颈椎间盘病变的动物实验研究

目的通过动物体内实验对生理状态下人工髓核在颈椎功能单位稳定性中的作用进行评估。方法实验动物为健康杂种犬30只,分为完整组（A组）、人工髓核组（B组）、颈椎间盘病变组（C组）,颈椎间盘病变组和人工髓核组分别经前路行髓核摘除术和人工髓核植入术,术后3个月处死动物,取标本固定,应用脊柱三维运动生物力学机测试时,施加最大载荷为1.0 N.m的6个方向上的力偶,使测试节段产生前屈、后伸、左右侧弯和左右轴向旋转运动,测量运动范围（ROM）和中性区（NZ）,然后施加0 N和100 N的轴向载荷下测量椎间隙高度变化。结果人工髓核组同完整组相比较,节段活动无显著差异（P〉0.05）;颈椎间盘病变组同完整组相比较,颈椎节段活动明显增加,稳定性下降（P〈0.05）。人工髓核组在0 N载荷下,椎间隙高度较完整组平均升高0.2 mm,100 N载荷下椎间隙高度较完整组平均升高0.1 mm。结论植入人工髓核能有效满足颈椎的稳定性和维持椎间隙高度,可考虑将其应用于治疗颈椎间盘病变。     

细胞移植及髓核组织工程重建修复椎间盘退变

背景：通过细胞组织工程将细胞或细胞支架复合体植入退变缺损的椎间盘内,使退变的椎间盘再生可能是治疗椎间盘退变性疾病最为理想的方法。 目的：评价组织工程髓核体内移植抑制腰椎间盘退变的临床疗效及应用前景。 方法：由第一作者检索1990/2010 PubMed数据、中国知网及万方数据库有关组织工程髓核、组织工程材料及骨髓间充质干细胞治疗腰椎间盘退变方面的文献。 结果与结论：目前常用的细胞支架主要包括胶原支架、琼脂糖支架、藻酸盐支架、聚乙醇酸支架与壳聚糖支架以及复合材料等。通过自体椎间盘细胞或间充质干细胞结合基因技术筛选种子细胞,进行细胞和/或细胞支架复合体移植恢复或再生相关细胞外基质的合成,通过逆转和修复椎间盘细胞病理性改变,为退变的椎间盘组织和功能恢复提供了全新的治疗策略。     

新型组织工程椎间盘纤维环支架的制备与性能检测

背景：以组织工程技术修复退变椎间盘,目前的研究多集中在如何修复摘除的髓核组织,然而髓核组织工程方法无法完整重建椎间盘的结构和功能,所以相应的纤维环组织工程被认为是组织工程椎间盘治疗策略的主要限制因素之一。 目的：制备天然猪脱细胞脱钙骨基质明胶,并验证其作为组织工程椎间盘纤维支架的可行性。 方法：取猪股骨近端松质骨,用环钻钻取直径10 mm、内径5 mm、厚3 mm的中空环状骨,高压水枪冲洗,进行脱脂、脱钙、脱细胞等相关处理,制成环状的支架材料。对材料进行大体、组织学、光镜、扫描电镜观察,并对支架的吸水率、孔隙率、生物力学参数等进行检测。分离培养犬骨髓间充质干细胞,采用MTT法分析支架浸提液毒性。 结果与结论：支架为乳白色,中空环状,质地柔软的多孔结构。苏木精-伊红染色示组织无细胞结构残留。光镜及扫描电镜示支架孔隙均匀,孔隙相通,平均孔径为(401.4±13.1) μm,孔隙率为(62.12±1.52)%,吸水率为(409.77±11.34)%。生物力学结果示支架的弹性模量为(47.75±6.32) kPa。MTT法显示不同浓度支架浸提液与对照 DMEM 培养液吸光度值比较,差异无显著性意义(P > 0.05),支架无细胞毒性。提示猪脱细胞脱钙骨基质明胶去细胞彻底,具有良好的孔径、孔隙率及生物力学强度,并且无毒,具备良好的生物相容性,可作为组织工程椎间盘纤维环支架材料。     

犬椎间盘经皮针刺退变模型的建立

背景：普通针头穿刺纤维环是目前较为公认的理想椎间退变模型制作方法,但存在对动物损伤大,操作不简捷等缺点。 目的：尝试在C臂机透视下经皮穿刺比格犬腰椎椎间隙建立腰椎间盘退变动物模型。 方法：选用8只健康成年犬,行腰椎MRI后在C臂机下经皮穿刺椎间隙,损伤L5/6椎间盘。术后3,6个月行腰椎MRI后,取标本行免疫组织化学观察椎间盘退变情况。 结果与结论：经皮椎间盘穿刺后3,6个月,L5/6椎间盘均出现了明显退变,MRI显示T2值均出现明显降低,并且椎间盘大多出现不同程度椎间盘突出征象;L5/6穿刺节段髓核Ⅱ型胶原阳性细胞含量较L4/5髓核均明显减少(P < 0.05)。说明经皮穿刺损伤椎间盘建立犬椎间盘退变模型是一种简单有效、重复性好的建模方法。     

X射线引导建立大鼠椎间盘退变模型

背景:目前国内外对于椎间盘退变的造模方法较多,但存在定位不精准问题.目的:对比X射线引导下与非X射线引导下建立大鼠椎间盘退变模型的效果.方法:取9只成年SD大鼠,按照随机数字表法分3组,每组3只,空白组不进行任何操作;对照组手动定位尾椎Co6/7椎间盘,用注射器针头进行垂直穿刺,并均匀缓慢注入无水乙醇,建立椎间盘退变模...     

兔腰椎间盘髓核穿刺抽吸后的影像及组织病理学变化

背景：髓核摘除后椎间盘会随时间出现什么样的影像学及组织病理学变化,目前尚不明确。 目的：观察兔腰椎间盘髓核穿刺抽吸术后影像学及组织病理学的变化。 方法：32只日本大耳白兔,用21号针头行L _3/4椎间盘后外侧穿刺抽吸出部分髓核组织,L _2/3椎间盘作为正常对照椎间盘,于抽吸后2,4,8,12周时按照分组取8只兔子行腰椎侧位X射线检查,测量L _3/4 、L _2/3椎间隙高度并计算椎间盘高度指数,行正中矢状位MRI检查及椎间盘组织病理学检查。 结果与结论：髓核抽吸后2,4,8,12周椎间盘高度呈逐渐降低趋势,但8-12周变化减小,与正常对照组椎间盘相比,各时间点椎间盘高度指数显著降低(P < 0.05)。抽吸后2,4,8,12周的髓核信号强度随时间逐渐降低,8周时已达改良Thompson分级标准的4级。抽吸后凝胶状髓核组织随时间逐渐出现裂隙,形态逐渐紊乱,12周时呈现明显的纤维化表现,髓核4周时出现较多的类软骨细胞,呈现活跃状态,髓核细胞明显减少,抽吸后8,12周髓核内纤维样细胞增多,类软骨细胞数量减少,纤维环随时间逐渐出现扭曲,排列紊乱,突起,出现分层、纤维断裂现象。说明后外侧纤维环穿刺髓核抽吸后,兔腰椎间盘X射线高度、MRI T2加权信号强度随时间逐渐降低、减弱,椎间盘组织逐渐出现退变病理改变,但8-12周其变化趋于缓和。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;组织工程全文链接：