经皮纤维环穿刺法建立兔椎间盘退行性变动物模型

背景：合适的椎间盘退变动物模型是椎间盘组织工程研究的必要条件,但目前尚缺乏公认的模型制备方法。目的：采用C形臂辅助下经皮纤维环穿刺法制备兔椎间盘退变动物模型,并评估其可行性。方法：选定新西兰大白兔L2/3和L3/4椎间盘作为穿刺干预椎间盘,L1/2和L5/6椎间盘作为空白对照组,采用C形臂辅助下经皮穿刺法干预椎间盘。于术后2,4,8,12周各选择2只兔麻醉后拍摄兔腰椎核磁共振影像,处死动物采集椎间盘,进行椎间盘髓核蛋白多糖测定。核磁共振检查观察椎间盘退行性改变,二甲基亚甲蓝染色分光光度法测定髓核中蛋白多糖含量变化。结果与结论：术后4周穿刺干预椎间盘髓核区域核磁共振信号强度及髓核内蛋白多糖含量同空白对照组相比均下降（P〈0.05）,其后两者呈现逐渐下降趋势。结果证实,C形臂X射线机辅助下经皮纤维环穿刺法可用于椎间盘退变动物模型的制备。     

纤维环穿刺法与纤维环切开法建立兔椎间盘退变模型

背景:椎间盘退行性变模型的建立,是研究椎间盘退行性变病理过程和尝试基因治疗等的基础,建立的动物模型要求与人类椎间盘退行性变具有相似性和可比拟性,但目前尚缺乏公认的最佳实验动物模型.目的:比较纤维环穿刺法和纤维环切开法建立兔椎间盘退变动物模型的差异.方法:将32只新西兰大白兔以数字表法随机分为纤维环穿刺组和纤维环切开组.经腹膜外入路暴露L_(3/4)、L_(4/5)、L_(5/6)椎间隙,纤维环穿刺组采取针刺纤维环,纤维环切开组采取尖刀切开纤维环,控制穿刺或切开的深度及方向.术后2,4,12,20周通过MRI和组织病理学检查观察腰椎间盘髓核变性及组织病理情况.结果与结论:术后4周,兔椎间盘髓核面积缩小,纤维环面积增大,髓核内T2加权像信号降低、变暗,椎间隙高度也开始下降,纤维环穿刺组T2信号强度评分较纤维环切开组低(P＜0.05);随着时间的进展,兔椎间盘T2信号强度评分逐步增高,椎间隙逐渐变窄,术后20周椎间盘T2信号强度评分达最高,两组比较差异无显著性意义.随着时间的进展,两组髓核内细胞含量逐渐减少,纤维软骨形成.提示纤维环穿刺法和纤维环切开法均可成功建立椎间盘退变模型,但纤维环切开法椎间盘的退变程度较纤维环穿刺法剧烈,建立的模型过程可能不是人体椎间盘自然退变的模拟过程,纤维环穿刺法比较真实地模拟了人类椎间盘损伤后的退变过程.     

经皮纤维环穿刺与经肌间隙纤维环刀刺建立兔椎间盘退变模型

背景：有研究表明椎间盘退变模型的建立可为椎间盘退变治疗提供实验载体,但目前尚缺乏公认的最佳实验动物模型。 目的：比较经皮纤维环穿刺法和经肌间隙纤维环刀刺法建立兔椎间盘退变模型的差异。 方法：将新西兰大白兔分别采用经皮纤维环穿刺法和经肌间隙纤维环刀刺法建立兔椎间盘退变模型,穿刺后4,8,16周通过磁共振和组织病理学检查观察腰椎间盘髓核变性及组织病理情况。 结果与结论：穿刺后4周,两组兔椎间盘髓核内T2加权像信号降低、变暗,椎间隙高度下降,但经皮纤维环穿刺组T2信号强度评分较经肌间隙纤维环刀刺组低（P〈0.05）;穿刺后8周,两组T2信号强度评分均增高,经皮纤维环穿刺组T2信号强度评分较经肌间隙纤维环刀刺组低（P〈0.05）;穿刺后16周,两组兔椎间盘髓核内T2信号强度评分达最高且差异无显著性意义,两组椎间隙均明显变窄,椎间盘均亮度变黑,两组差异不明显;经皮纤维环穿刺组手术时间少于经肌间隙纤维环刀刺组（P〈0.05）,经肌间隙纤维环刀刺组感染率为5.6%,而经皮纤维环穿刺组无感染。结果证实,经皮纤维环穿刺法建立兔椎间盘退变模型建模时间短,感染率低,效果优于经肌间隙纤维环刀刺法造模。     

纤维环穿刺法在建立椎间盘退变动物模型的实验研究

腰椎间盘突出症是临床上影响人类健康的常见病和多发病,其病因及发病机制尚不清楚,大量研究表明椎间盘退变是主要原因之一[1]。而建立一种可靠的腰椎间盘突出动物模型为反复探讨及研究椎间盘退变的发病机制提供有利的条件进而发现有效的治疗方法。目前常构建椎间盘退变动物模型主要有应力型椎间盘突出动物模型、     

细胞凋亡与大鼠椎间盘纤维环退行性变的关系

目的：观察增龄和负重对椎间盘纤维环细胞凋亡与形态的影响。方法：通过手术截肢及特殊饲养建立双后肢大鼠模型（实验组）,取同龄正常大鼠作为对照组。在第3,6,9,12个月时实验组和对照组分别随机选取8只处死观察,取出L4-5椎间盘及相邻上下椎体组织。椎间盘取材后,行HE染色以及TUNEL染色。计数纤维环活细胞以及凋亡细胞数目,并且观测纤维环破损程度。结果：①凋亡显著出现于纤维环中,随着大鼠月龄的增长凋亡加剧且细胞密度显著降低。实验组纤维环的凋亡率在6个月时较对照组明显增加,实验组6个月、9个月组间比较差异有统计学意义（P〈0.05）。②实验组的纤维环结构较对照组发生更严重的退变,细胞显著减少、胶原纤维粗大、走行紊乱、纤维环变薄并伴随裂隙出现。结论：除增龄外,负重是增加纤维环细胞凋亡、加重椎间盘纤维环破损和退变的重要因素。     

兔纤维环穿刺及终板下椎骨缺血诱导下椎间盘退变模型的建立

目的通过在同一新西兰兔体内建立两种腰椎间盘退变程度不同的模型,为今后运用磁共振T_2 mapping成像定量动态观察椎间盘退变过程提供实验基础。方法每只新西兰兔(n=6)均选L4/5及L7/S1椎间盘为空白对照组,L5/6椎间盘为终板下椎骨缺血组,L6/7椎间盘为纤维环穿刺组。在X线透视导引下经皮穿刺新西兰兔(n=6)L6/7椎间盘纤维环,同时经皮穿刺兔L5/6椎间盘两侧终板下椎骨并注射平阳霉素。造模前、造模后第4、7、10及13周使用1.5 T磁共振成像仪进行新西兰兔腰椎矢状位T_2WI扫描检查。用生物化学方法检测椎间盘组织蛋白多糖含量。结果纤维环穿刺组的腰椎间盘T_2WI信号在造模后第4周开始降低,而终板下椎骨缺血组的腰椎间盘T_2WI信号在造模后第13周才发生下降。造模术后第13周新西兰兔两个空白对照组(L4/5、L7/S1)椎间盘之间的腹、背侧纤维环及髓核组织的蛋白多糖含量无统计学差异(P0.05)。造模术后第13周终板下骨缺血组的椎间盘腹、背侧纤维环及髓核组织的蛋白多糖低于两个空白对照组(L4/5和L7/S1)(P0.01),明显高于纤维环穿刺组(P0.01)。结论采用微创方法可在新西兰兔体内同时构建纤维环穿刺或终板下椎骨缺血诱导的腰椎间盘退变模型。与纤维环穿刺模型相比,终板下椎骨缺血模型的椎间盘呈缓慢的退变过程。     

针刺抽吸法诱导建立椎间盘退行性变的动物模型

目的:用针刺抽吸法建立椎间盘退行性变动物模型,分析其可行性和优点。方法:实验于2006-10/2007-03在苏州大学附属第一医院骨科实验室完成。新西兰大白兔18只,用持针器夹持21G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5mm,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)行免疫组织化学及组织学观察。结果:新西兰大白兔18只均进入结果分析。①组织学观察:苏木精-伊红染色可见对照组髓核组织中有着大量髓核细胞,造模组第4周髓核细胞数量不断减少,第12周时髓核中主要为纤维软骨组织,伴有极少量髓核细胞。Ⅱ型胶原免疫组织化学检测可见:对照组髓核组织间质呈强阳性染色,而各模型组呈弱阳性染色。随着造模时间的延长,染色逐渐减弱,说明髓核组织中Ⅱ型胶原的含量逐渐减少。②髓核细胞凋亡率:对照组、实验组4,8,12周的髓核细胞凋亡率为(3±1)%,(17±4)%,(36±2)%,(23±5)%,差异有显著性意义(F=113.86,P=0.0001<0.01)。结论:纤维环穿刺吸出部分髓核的方法在不破坏自身免疫屏障的前提下可诱导兔椎间盘的缓慢退行性变,为干细胞、髓核细胞、基因治疗等提供有效的动物模型。     

模拟人后路髓核摘除构建椎间盘退行性变动物模型

背景:髓核摘除术是治疗椎间盘突出的经典方法,但存在较高的复发率.目的:验证模拟人后路髓核摘除进行后外侧穿刺抽吸髓核,建立椎间盘退行性变动物模型的可行性.设计、时间及地点:观察对照实验,于2006-10/2007-02在解放军南京军区福州总医院动物实验室完成.材料:选用日本大耳白兔20只,行椎间盘退行性变动物模型制备.方法:用持针器夹持21G穿刺针,行L<,1-2>及L<,3-4>椎间盘右后外侧穿刺髓核抽吸法摘除部分髓核组织,术后2,4,8,12周分别对造模后椎闻盘行组织学观察,并将L<,2-3>椎间盘作为对照.主要观察指标:通过苏木精-伊红染色观察椎间盘组织学结构.结果:苏木精-伊红染色可见对照椎间盘大多髓核完整,髓核与纤维环分界清晰,纤维环结构接近正常,髓核组织中有大量髓核细胞.造模后第4周髓核细胞数量不断减少,第12周时髓核中主要为纤维组织,伴有极少量髓核细胞.结论:模拟人后路髓核摘除术建立后外侧纤维环穿刺髓核抽吸的椎间盘退行性变动物模型成功建立.可为应用组织工程修复重建退行性变椎间盘提供有效的动物模型.     

建立椎间盘退变动物模型的方法学回顾

目的：对国内外近年来建立椎间盘退变动物模型的方法及原理进行回顾，并对比各种方法的优缺点及临床相关性，探讨具有操作方法简便，可重复性强的椎间盘退变动物模型建立方法。 资料来源：应用计算机检索Medline1998-01／2004-08的与椎间盘退变动物模型相关的文献，检索词“animal model，intervertebral disc degeneration”，并限定文献语种为英文。 资料选择：对资料进行初审，然后筛除非随机临床试验的研究，对剩余的文献开始查找全文，以是否为随机对照临床试验作为纳入标准。 资料提炼：共收集到15篇关于建立椎间盘退变动物模型的随机和非随机试验研究，14篇文献为随机对照临床试验，纳入综述，排除1篇为非随机试验研究。14篇文献包括448个实验对象，通过对不同的建模方法进行分类，并对不同分组模型优缺点及临床相关性进行评定。 资料综合：椎间盘退变模型可以划分为实验诱发和自发性模型，实验诱发的动物模型又可以细分为机械型（应力型、脊柱不稳致椎间盘退变模型）和结构型（手术直接损伤型、化学损伤型）。①应力动物模型：外部压力作用于椎间盘，导致内部应力的重新分配，随后在局部出现生物学效应。②脊柱不稳致椎间盘退变动物模型：通过手术间接破坏关节面或棘突等支撑组织，反复刺激脊柱肌肉或进行脊柱相邻节段融合等方法间接对脊柱施加过度运动而实现。③手术直接损伤型动物模型：通过外科手术的方法干扰纤维环或终板引发间盘的退变是目前广泛应用的一种建模方法。④化学损伤型动物模型：旨在通过选择性的降解蛋白多糖减少间盘容积从而达到减轻受累神经根压力的作用。通过注入木瓜凝乳蛋白酶的治疗方法已经在兔和狗的动物实验中得以证实。⑤自发性模型：一些特殊的动物种系中，随着年龄的增加，椎间盘的水分、固定电荷密度和膨胀压逐渐降低，而在脊柱周围肌肉和椎体松质骨中无此变化。自发间盘退变的动物模型主要是间盘形态功能之间不稳定的平衡，遗传因素的影响可以改变这种平衡而加速退变。 结论：椎间盘退变动物模型具有一定的局限性，表现在观察时间相对较短，部分观察指标无法监测。小动物椎间盘退变模型与人椎间盘退变之间存在差距，但通过大鼠和兔的椎间盘退变模型仍可对人椎间盘进行很好的研究。     

透视引导下穿刺构建兔椎间盘退变模型的影像和病理变化

背景:国内外构建的椎间盘退变动物模型大部分是在手术直视下进行的,手术切开操作对动物的损伤较大。目的:透视引导下穿刺构建兔椎间盘退变模型,观察椎间盘退变过程中影像学及病理学的变化规律。方法:透视引导下穿刺新西兰大白兔L2/3、L3/4、L4/5椎间盘,不同时间点进行X射线及MRI扫描与病理学检测,测量椎间盘的T2WI信号强度。结果与结论:椎间盘穿刺后,随着时间的推移,椎间盘逐渐退变,椎间隙逐渐变窄,椎间盘T2WI信号逐渐减低,椎体边缘骨质增生,髓核、纤维环变性、坏死,最终纤维环完全撕裂。表明透视引导下穿刺后椎间盘逐渐发生退变,病理改变与人类椎间盘退变的病理改变相似,且建模方法具有操作简单,创伤小,成功率高等优点。     

兔腰椎间盘退行性病变模型的建立及影像学改变

背景：建立最佳的椎间盘退行性病变动物模型对了解椎间盘退行性病变的发生机制、预防与治疗均具有重要意义。 目的：以针刺损伤制备兔椎间盘退行性病变模型，通过X射线及MRI分析针刺损伤对椎间盘高度及退行性病变的影响。 设计：随机对照观察。 单位：解放军第二军医大学长海医院骨科。 材料：实验于2005—06／2006—04在解放军第二军医大学长海医院动物中心完成，选用6只健康新西兰大白兔，雌雄不拘，平均6月龄，体质量平均为2．5kg，均来自解放军第二军医大学长海医院动物中心，许可证号码为SCXK（hu）2002-0006。实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。 方法：①采用腹膜后入路对实验兔腰椎进行手术，以L3-4椎间盘为正常对照，不做处置；L4-5椎间盘作为假手术，只进行暴露；L5-6椎间盘暴露后用24G针头从椎间盘的前外侧针刺3次。②分别于术前及术后4周采用Simens公司CR机拍摄腰椎正侧位X射线片，测量L3-4，L4-5及L5-6椎间隙高度，计算与术前椎间隙高度比值；采用Simens Avanto 1．5T医用超导型磁共振扫描仪检测各节段腰椎间盘T2加权信号，根据信号强度记分，4分为正常椎间盘，髓核内信号均匀、明亮：3分为轻微退行性病变椎间盘，T2加权信号部分降低：2分为中度椎间盘退行性病变，T2加权信号明显降低；1分为重度椎间盘退行性病变，其T2加权信号明显降低，而且伴有椎间隙狭窄。 主要观察指标：①腰椎X射线侧位片椎间盘高度变化。②椎间盘退行性病变程度。结果：纳入实验兔6只，均进入结果分析，无脱落。①椎间盘高度变化：L3-4及L4-5术后与术前椎间盘高度比分别为0．9825±0.01708，0．9725±0．01708，均高于L5-6椎间盘高度比（0．5500±0．02582），差异有统计学意义（P〈0．01）。②腰椎MRI的T2加权像上观察椎间盘退行性     

兔腰椎间盘退行性病变模型的建立及影像学改变

背景:建立最佳的椎间盘退行性病变动物模型对了解椎间盘退行性病变的发生机制、预防与治疗均具有重要意义.目的:以针刺损伤制备兔椎间盘退行性病变模型,通过X射线及MRI分析针刺损伤对椎间盘高度及退行性病变的影响.设计:随机对照观察.单位:解放军第二军医大学长海医院骨科.材料:实验于2005-06/2006-04在解放军第二军医大学长海医院动物中心完成,选用6只健康新西兰大白兔,雌雄不拘,平均6月龄,体质量平均为2.5 kg,均来自解放军第二军医大学长海医院动物中心,许可证号码为SCXK (hu) 2002-0006.实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.方法:①采用腹膜后入路对实验兔腰椎进行手术,以L3～4椎间盘为正常对照, 不做处置;L4～5椎间盘作为假手术,只进行暴露;L5～6椎间盘暴露后用24 G针头从椎间盘的前外侧针刺3次.②分别于术前及术后4周采用Simens公司CR机拍摄腰椎正侧位X射线片,测量L3～4,L4～5及L5～6椎间隙高度,计算与术前椎间隙高度比值;采用Simens Avanto 1.5 T 医用超导型磁共振扫描仪检测各节段腰椎间盘T2加权信号,根据信号强度记分,4分为正常椎间盘,髓核内信号均匀、明亮;3分为轻微退行性病变椎间盘,T2加权信号部分降低;2分为中度椎间盘退行性病变,T2加权信号明显降低;1分为重度椎间盘退行性病变,其T2加权信号明显降低,而且伴有椎间隙狭窄.主要观察指标:①腰椎X射线侧位片椎间盘高度变化.②椎间盘退行性病变程度.结果:纳入实验兔6只,均进入结果分析,无脱落.①椎间盘高度变化:L3～4及L4～5术后与术前椎间盘高度比分别为0.982 5±0.017 08,0.972 5±0.017 08,均高于L5～6椎间盘高度比(0.550 0±0.025 82),差异有统计学意义(P ＜ 0.01).②腰椎MRI的T2加权像上观察椎间盘退行性病变程度:L3～4及L4～5椎间盘T2加权像信号得分分别为(4.00±0.0),(3.75±0.5)分,均高于L5～6椎间盘,差异有统计学意义(P ＜ 0.01).结论:针刺损伤实验兔椎间盘4周后可造成椎间盘高度降低,并使椎间盘出现明显退行性病变.     

组织工程椎间盘纤维环支架的研究进展

背景:组织工程为椎间盘退行性病变治疗提供了新的治疗方法。目的:综述了组织工程椎间盘纤维环支架的种类及构建纤维环支架的不同方法。方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1988/2011关于组织工程纤维环支架的文章,在标题和摘要中以"组织工程;椎间盘;支架;纤维环;构建;综述"或"tissue engineering,intervertebral disc,scaffold,annulus fibrosus,construction"为检索词进行检索。结果与结论:纤维环支架是椎间盘组织工程构建的关键,其相关研究尚处于初期阶段。纤维环支架材料有两大类:蚕丝、藻酸盐等天然生物材料;聚氨酯、聚羟基乙酸和聚乳酸及纳米纤维等人工合成材料;支架材料种类繁多,各有利弊。目前用于纤维环支架的构建的方法有致孔剂法、湿纺技术及静电纺丝法。构建的纤维环支架结构与椎间盘纤维环自然结构还有一定差距,目前的方法制作单纤维层比较容易实现,复层纤维环的构建还存在技术的问题,单纤维层的抗拉强度仍然达不到自然结构的标准。因此优化纤维环支架构建方法、固定纤维环支架等方面还需要需进一步的实验研究。     

大鼠椎间盘纤维环细胞的培养和鉴定

背景:许多学者认为椎间盘退变必有其细胞学改变,而探讨椎间盘退变机制必须有可靠的细胞模型.目的;尝试建立大鼠椎间盘纤维环细胞体外培养体系,并对其表型进行鉴定.设计、时间及地点:以细胞为观察对象的随机分组实验,于2005-09/2006-05在解放军第三军医大学新桥医院实验中心完成.材料:清洁级1月龄SD大鼠30只,体质量100g左右,雌雄不拘.方法:采用酶消化法分离大鼠椎间盘纤维环细胞,进行单层培养.主要观察指标:观察其形态结构和生物学特性,通过甲苯胺蓝、免疫细胞化学和碱性磷酸酶染色等方法对其细胞表型进行鉴定.结果:成功进行细胞单层培养,细胞形态为圆形或多角形,胞质含有大量的粗面内质网;原代细胞生长较慢,第2代细胞生长加快;细胞具有甲苯胺蓝异染性;有Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的阳性表达;细胞碱性磷酸酶染色阳性.结论:采用酶消化法可成功培养大鼠椎间盘纤维环细胞,表型鉴定符合纤维环细胞特征.     

大鼠腰椎间盘针刺退变模型的建立及影像学评价

目的建立大鼠腰椎间盘针刺退变模型并利用影像学方法进行评价。方法32只SD大鼠,对其中20只进行腰椎间盘纤维环厚度测量,以确定针刺深度;另12只使用21G微量穿刺针对L3/L4、L4/L5及L5/L6椎间盘纤维环行部分或全层针刺,术前及术后4周、8周行X线及MRI检查,然后行椎间盘病理组织学检查。结果测量大鼠腰椎间盘纤维环厚度后,确定适用于L3/L4、L4/L5及L5/L6椎间盘纤维环部分及全层针刺的深度分别为1.5mm和2.3mm。X线检查纤维环部分及全层针刺组可见不同程度的腰椎间隙变窄,椎体前缘唇缘样增生,脊柱生理弯曲异常等改变,其中以纤维环全层针刺组为明显;而正常对照组未见椎间隙变窄、椎体前缘骨质增生等征象。MRI检查纤维环全层针刺4周、部分针刺8周后椎间盘信号在T2WI上信号强度不同程度的降低、椎间盘膨出甚至突出、硬膜囊受压等征象,正常对照组的椎间盘未见信号改变及膨出或突出征象。病理组织学检查发现纤维环部分针刺组及全层针刺组椎间盘于术后4周时即发生退变,而全层针刺组退变较严重。结论利用针刺纤维环的方法可以成功建立大鼠椎间盘退变模型,其可控性强、重复性好、创伤小;影像学方法可对椎间盘退变进行早期精确、动态评估,评价椎间盘退变动物模型建立的成功与否。