椎间盘退变模型的研究进展

椎间盘退变疾病发病率越来越高,但退变的机制尚不明确.椎间盘退变模型是现今研究椎间盘退变疾病的主要方式,退变模型主要分为体内退变模型和体外退变模型两大类.两种退变模型从不同角度研究椎间盘退变的病理生理过程,为揭示退变机制及预防、治疗椎间盘退变疾病起着重要作用.本文就目前国内外关于两种不同椎间盘退变模型研究的进展作一综述.     

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...     

低温等离子消融术建立兔椎间盘退变模型的实验研究

目的　探讨低温等离子消融术建立兔椎间盘退变模型的方法与可行性。 方法　新西兰大白兔24只,随机分为实验组12只,对照组12只。两组均穿刺L3/4～L5/6椎间隙,实验组采用消融30s建模,对照组单纯以穿刺针穿刺建模。分别于术前及术后4、8、12周行CR、MRI检查及病理学检查。 结果　实验组DR及MR检查至术后12周均可见退变逐步加重的征象,如椎间隙高度的丢失及T2信号逐步降低。对照组DR及MR检查4周后无明显的退变加重迹象。两组病理学检查均未见早期的髓核缺失,实验组12周可见髓核正常结构消失,椎间盘内结构紊乱。 结论　低温等离子消融术比传统单纯穿刺更易及快速建立椎间盘退变的动物模型,采用此方法建立兔椎间盘退变模型是可靠可行的。     

椎间盘退变动物模型的研究现状与进展

椎间盘退行性疾病（intervertebral disc degenerative diseases, IDDDs）是跟衰老相关的典型脊柱疾病,是造成下腰痛的主要原因,严重影响着患者的劳动能力和生活质量。关于IDDDs的发病机制目前尚不完全清楚,因而建立椎间盘退变的实验动物模型对于IDDDs的发生机制和临床前研究具有不可替代的作用。利用实验动物从不同方法诱发其椎间盘退变,可以部分模拟人类的椎间盘退变这一复杂的生理、病理过程,并以此探究椎间盘退行性疾病的病理发展过程和药物治疗手段。本文总结了当前常用的椎间盘退行性疾病的实验动物模型,并且对比不同动物模型的优缺点、适用性及局限性,建议实验者可以根据实验对象、实验时间、病理要求等条件,选定最适合其研究的椎间盘退变的动物模型。     

纤维环损伤诱导兔椎间盘退变模型

目的:探讨纤维环刺伤法诱导腰椎间盘退变建立动物模型的可行性.方法:普通级新西兰大白兔(雄性,体质量约3.5 kg,1岁龄).分为正常对照组及模型组,以腰4～5椎问盘为正常对照组,以每只兔的腰2～3椎间盘为模型组.用16号穿刺针于腰2～3椎间盘纤维环前外侧刺入,分别于术前及术后4、8、16周对模型组及正常对照组椎问盘进行磁共振(MRI)检查,动物处死取材后行组织学及免疫组织化学观察.结果:术后4～16周,模型组椎间盘髓核MRI T<,2>W<,1>信号呈逐渐减弱趋势,组织学观察髓核脊索细胞逐渐减少,免疫组织化学观察到髓核中Ⅰ型胶原表达较正常对照组逐渐增多,而Ⅱ型胶原表达较对照组逐渐减少.结论:本实验可为椎间盘退变的进一步研究提供动物模型.     

兔椎间盘退变与修复模型的研究现状*

椎间盘退变模型是研究椎间盘退变疾病的基础和关键之一。兔退变椎间盘模型具有操作简单、可重复性好等特点被国内外学者广泛应用。兔椎间盘退变模型包括体内模型、体外模型等。体内模型根据损伤类别包括:机械损伤模型、化学损伤模型、异常应力模型、脊柱不稳模型、脊柱融合模型等;体外模型包括椎间盘细胞模型、椎间盘组织模型等。本文根据近年兔腰椎间盘各种退变模型与修复的研究现状与进展作一综述。     

兔腰椎间盘退变模型的建立及影像学分析

目的：建立腰椎间盘退变的动物模型并进行CR和MRI观察.方法：选用新西兰兔20只,沿右腹直肌外缘做15 cm长切口,钝性剥离腹膜至腰椎横突前外侧,咬除右侧L5、L6横突,显露上述节段椎间盘,斜形切开纤维环约1.5 mm,未伤及髓核,然后逐层缝合.所有动物在标准条件下饲养,分别于术后2、4、8、20、40周行腰椎计算机x线摄影术（CR）和核磁共振成像（MRI）以检测终板下骨及髓核的变化.结果：术后作为自体对照组的L1、2、L2、3椎间盘未见异常,而手术组L4、5、L5、6椎间盘则相继出现T2加权像低信号、腰椎不稳畸形,终板下骨质硬化,椎体边缘骨赘增生,椎间隙变窄,椎间盘后突和硬膜囊受压等改变.对手术节段及其邻近和完全正常节段椎间盘髓核信号值的定量分析显示,手术组椎间盘T2加权像信号值减低在术后4、8、20、40周与正常对照组对比具有统计学意义,而临近椎间盘L3、4、L6、7手术8周后与正常椎间盘对比有显著差异.CR扫描结果显示：手术节段椎间盘终板下信号值减低与对照组相比4周后就开始有显著差异.结论：应用纤维环切开法可获得可靠的新西兰大白兔椎间盘退变模型,可通过MRI及CR在早期加以证实.     

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。     

双上肢去势联合椎间盘刺破诱导建立大鼠椎间盘退变模型

背景：寻求一种相对合适的椎间盘退变动物模型,对深入研究椎间盘退变的发病机制有着重要意义。目的：探索一种新的椎间盘退变动物模型,希望为椎间盘退变疾病的基础研究提供新的造模方式选择。方法：将20只雄性SD大鼠随机分为假手术组与模型组。采用双上肢去势联合椎间盘刺破的方式制备椎间盘退变模型,于造模当天及造模后4周、8周进行MRI检查,观察造模前后椎间盘形态变化并评估Pfirrmann分级;造模4,8周后取出大鼠L₄-L₅及L₅-L₆椎间盘,运用苏木精-伊红染色、Masson染色法观察椎间盘病理学变化及免疫组化观察Ⅱ型胶原蛋白表达量。结果与结论：(1)模型组在造模当天仅呈现轻微退变;(2)在造模第4周时与假手术组相比,模型组MRI上T2加权信号降低,在Pfirrmann分级上可见明显差异(P<0.05),在造模第8周时与假手术组相比,模型组MRI上T2加权信号明显降低,与纤维环边界模糊不清,且髓核向后纵韧带膨出,在Pfirrmann分级上可见显著差异(P<0.01);(3)病理染色结果显示,在造模...     

建立剪切应力导致椎间盘退变模型

目的 建立剪切应力导致椎间盘退变的在体动物模型,探索剪切应力与椎间盘退变之间的关系。方法 20只成年日本大耳白兔随机平均分成2组。加载组通过手术在动物L4/5节段植入自行研制的剪切应力加载装置,并加载50 N的剪切力4周;对照组只植入加载装置但不加载剪切力。4周后处死所有动物并对所有相关节段的椎间盘做病理检查。结果 术后的影像学检查显示加载装置位于动物腰椎,手术过程和植入的加载装置对实验动物的日常活动与饮食均无影响。病理学检查发现加载组椎间盘的纤维环组织排列紊乱,正常髓核细胞明显减少。结论 新型装置的设计减少了对动物椎体的创伤,并且可以提供可靠的剪切应力;在体动物模型的建立揭示一定的剪切应力可导致动物椎间盘退变,对进一步研究载荷与椎间盘退变间的关系具有较大的意义。     

Resveratrol Has Anabolic Effects on Disc Degeneration in a Rabbit Model

This study was done to evaluate whether injections of resveratrol, a natural compound found in the skin of grapes, had anabolic effects on degenerated intervertebral discs in a rabbit model. Two non-continuous lumbar discs were punctured in rabbits to induce disc degeneration. Four weeks and 6 weeks after puncture, the rabbits were treated by injections with dimethylsulfoxide (DMSO) or resveratrol. At 4, 8, and 16 weeks after initial injection, rabbits were sacrificed and the spine was extracted for magnetic resonance image (MRI), mRNA expression, and histological staining. Resveratrol treatment resulted in stronger signal intensity in T2-weighted images. MRI grade showed significantly lower in the resveratrol group than the DMSO group (P = 0.039). In the resveratrol group, aggrecan gene expression was significantly increased than that in the DMSO group at 16 weeks after injection (P = 0.027). MMP-13 mRNA levels in the resveratrol group were significantly decreased than those in the DMSO group at 8 and 16 weeks (P = 0.006 and P = 0.048, respectively). In hematoxylin and eosin stain, resveratrol-treated discs showed the features of regeneration. Histologic grade revealed improvement in resveratrol-treated discs, compared with DMSO-treated discs (P = 0.024). These anabolic effects on degenerated discs indicate that resveratrol is a promising candidate for treatment of degenerative disc disease.     

生长因子治疗椎间盘退变的研究进展

目的：探讨椎间盘退变的发生机制,总结生长因子治疗椎间盘退变的相关研究成果,并提出尚待解决的问题和未来研究的热点。方法：从刺激椎间盘细胞增殖,促进椎间盘基质的合成,抑制椎间盘细胞的凋亡,应用方式,现阶段研究中存在的问题等方面对国内外相关研究进行总结。结果：使用生长因子治疗椎间盘退变可以从生理结构上阻止、逆转椎间盘退变,恢复椎间盘丢失的高度和生物学功能。结论：椎间盘的生长因子治疗尚存在一定的问题和不足,随着研究的深入和应用方法的改进,生长因子治疗有望为椎间盘退变提供一条新的治疗途径。     

颈椎间盘退变的形态学观察和生物力学研究

目的:观察长时间异常应力环境下兔颈椎间盘的组织形态和生物力学性能变化,为防治颈椎病的研究提供实验依据.方法:选取30只家兔,随机分为对照组、模型组,造模家兔颈椎处于低头屈曲45°位异常应力环境下5小时/次·天.动物处死后,光镜和电镜下观察颈椎间盘组织形态学变化;功能节段生物力学性能测试.比较各组间存在的差异.结果:对照组颈椎间盘组织形态及生物力学性能无明显变化;模型组颈椎间盘发生软骨细胞变性、坏死,髓核皱缩,软骨终板钙化、断裂等组织形态学改变;椎间盘压缩、扭转生物力学性能下降,并随着异常应力作用时间的延长而表现更为显著.结论:长时间处于异常应力环境下能使兔颈椎间盘组织形态和生物力学性能均发生明显退行性改变.     

利用重组人骨形态发生蛋白-2诱导椎间盘成骨的实验研究

目的确定在兔子的椎间盘内注射重组人骨形态发生蛋白-2（recombinant human bone morphogenetic protein-2，rhBMP-2）诱导椎体间融合的可行性。方法将24只成年新西兰大白兔，随机分为2组，每组12只。用微量注样器将含有rhBMP-2200μg的生理盐水溶液20μl和等量的生理盐水分别注射到成年新西兰大白兔的L4～5椎间盘的髓核内。术后10、30、60及90天进行X线照相和组织学检查。结果注射椎间盘未见免疫排斥反应。实验组可见纤维环和软骨终板成骨并在相邻椎体间形成骨桥。对照组的椎间盘内未见骨形成。结论利用注射的方法，rhBMP-2可诱导椎间盘成骨，达到椎体间融合的目的。     

The formation of an organic coat and the release of corrosion microparticles from metallic magnesium implants

Magnesium alloys have been proposed as prospective degradable implant materials. To elucidate the complex interactions between the corroding implants and the tissue, magnesium implants were analyzed in a mouse model and the response was compared to that induced by Ti and by the resorbable polymer polyglactin, respectively. One month after implantation, distinct traces of corrosion were apparent but the magnesium implants were still intact, whereas resorbable polymeric wound suture implants were already fragmented. Analysis of magnesium implants 2 weeks after implantation by energy-dispersive X-ray spectroscopy indicated that magnesium, oxygen, calcium and phosphate were present at the implant surface. One month after implantation, the element composition of the outermost layer of the implant was indicative of tissue without detectable levels of magnesium, indicating a protective barrier function of this organic layer. In agreement with this notion, gene expression patterns in the surrounding tissue were highly similar for all implant materials investigated. However, high-resolution imaging using energy-filtered transmission electron microscopy revealed magnesium-containing microparticles in the tissue in the proximity of the implant. The release of such corrosion particles may contribute to the accumulation of calcium phosphate in the nearby tissue and to bone conductive activities of magnesium implants.     

气动隔膜型左心辅助泵的研制

较详细地介绍了气动隔膜型左心辅助泵（罗叶泵）Ⅱ型的制作方法及体外和体内测试结果。结果显示Ⅱ型罗叶泵性能可靠，耐疲劳及血液相容性良好，符合临床应用要求。     

穿戴模拟重力服对微重力环境下人腰椎间盘退变影响

目的分析微重力环境下穿戴模拟重力服对人腰椎间盘的生物力学影响。方法基于健康成年志愿者CT影像,建立人L4～5脊柱有限元模型。在腰椎有限元模型空载荷以及加载4 h 400 N轴向载荷基础上,分别模拟微重力环境下无干预和穿戴模拟重力服对腰椎间盘的生物力学影响。结果微重力环境下,人腰椎间盘中心孔压、径向位移和含水量随时间推移而增大。微重力环境穿戴模拟重力服情况下,72 h后腰椎间盘中心孔压、轴向应力、径向位移和含水量与无干预组相比均有减小。结论微重力环境下,穿戴模拟重力服了在一定程度上可帮助宇航员对抗微重力造成的对脊柱的不利影响。     

体外细胞培养装置研究进展

细胞培养装置是从细胞水平进行医学研究和生命科学研究的基本物质保障.随着科学技术的进步以及相关领域的深入研究,细胞培养装置获得了长足的发展,人们根据科研和临床需要设计了形形色色的细胞培养装置,形成了多种系统和体系.主要介绍了体外细胞培养装置的发展历程及现状,并对其未来可能的发展趋势进行了一定的讨论和探究.     

Effect of Reinsertion of Activated Nucleus Pulposus on Disc Degeneration: An Experimental Study on Various Types of Collagen in Degenerative Discs

We examined the emergence and sequential changes in type I, II, and VI collagen production in an experimental rabbit model of disc degeneration. Type I collagen was minimally present initially and did not change over 24 weeks. Type I collagen seemed to have no effect on the degenerative process in this model. Staining for type II collagen was positive circumferentially in chondrocytelike cells and was mild in the early phase of disc degeneration, when the chondrocytelike cells began to appear in the inner layers of the annulus fibrosus. The stain became stronger during the middle phase when the chondrocytelike cells arranged themselves in cluster. Compared with type II collagen, the staining for type VI collagen was relatively strong early in the degenerative process. These findings led us to speculate that these chondrocytelike cells play an active role in the degenerative process. The reinsertion of nucleus pulposus cells cocultured with annulus fibrosus delayed disc degeneration and the emergence of chondrocytelike cells. Considering that the emergence of chondrocytelike cells which produce type II and type VI collagen is delayed in discs with the injection of cocultured nucleus pulposus cells by annulus fibrosus cells, we conclude that chondrocytelike cells that produce type VI collagen also seems to accelerate degeneration. Type VI collagen is produced at an earlier phase than type II collagen and may be both active agent and a marker for disc degeneration.