非接触共培养脊索细胞诱导骨髓间充质干细胞向类软骨细胞分化的实验研究

目的:分离兔髓核脊索细胞(notochordal cells,NC)及骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC),通过非接触共培养探讨NC对MSC细胞表型的影响。方法:4～6周龄新西兰兔8只,取胸腰段脊柱的髓核,用密度梯度离心提取NC,同时取其股骨骨髓用FICOLL液分离MSC,将NC和MSC等比例(1∶1)通过transwell培养板进行非接触共培养作为实验组,单纯MSC细胞培养作为对照组,光镜下观察细胞的生长情况。对两组的MSC行免疫组化及RT-PCR、Western-blot检测MSC细胞表型的改变情况。结果:原代NC呈圆形或椭圆形,细胞体积大,细胞增殖不明显;MSC贴壁生长,呈三角形或梭形,漩涡状排列。甲苯胺蓝染色:对照组MSC细胞核淡染,胞体染色不明显,染色阴性;实验组MSC可见从第3天开始胞体及胞外基质出现紫红色,第5天染色更加明显。Ⅱ型胶原免疫组化对照组MSC淡染,细胞形态不清楚;实验组第3天出现MSC内出现棕黄色深染,随着时间推移细胞染色加深呈阳性表现。RT-PCR检测,经过5d非接触共培养后实验组蛋白聚糖的基因表达为对照组的2.35倍(P<0.05),Ⅱ型胶原的基因表达为对照组的1.61倍(P<0.05),对照组Ⅰ型胶原的基因表达为实验组的2.56倍(P<0.05)。Western-blot检测后发现:经过5d非接触共培养,实验组蛋白聚糖的含量为对照组的1.61倍(P<0.05),Ⅱ型胶原的表达为对照组的10.04倍(P<0.05)(P<0.05)。结论:在非接触共培养条件下脊索细胞可以诱导骨髓间充质干细胞表型发生变化,向类软骨细胞方向分化,这将为组织工程化髓核的种子细胞筛选提供新选择。     

枢椎有限元模型建立及齿突骨折的有限元分析

目的 建立并验证枢椎三维有限元模型,并应用该模型探讨齿突垂直和水平方向不同角度载荷下的损伤机制和骨折类型.方法 对健康成年男性颈部进行CT扫描,层厚0.6mm,无间隔.将DICOM图像数据导入Mimics软件中,生成网格化的枢椎表面三维图像,再经ANSYS ICEM CFD处理,生成包括皮质骨和松质骨的实体模型.模拟体外生物力学试验验证模型.模型验证后,通过对齿突前部垂直和水平方向上施加不同角度的载荷,分析各种条件下齿突的应力分布并探讨相应的骨折类型.结果 (1)模型验证结果与体外生物力学试验的数据基本一致,后伸载荷下产生Ⅲ型齿突骨折,最大应力为123 Mpa;倾斜45°载荷下产生Ⅱ型齿突骨折,最大应力为121 Mpa,与皮质骨的屈服应力(138 Mpa)分别相差11%和12%.(2)齿突前部垂直和水平方向不同角度外力加载的应力分布图显示,应力集中区域可发生转变,预示骨折类型可能由Ⅲ型转变为Ⅱ型,且最大应力值逐渐增大.皮质骨承受主要应力.结论 我们建立的枢椎有限元模型经过验证可以很好地模拟枢椎的生物力学特性,其中包括皮质骨和松质骨结构.两种力学加载模式的应力分布图显示随着作用力角度的变化,会出现齿突骨折类型的转变,预示外力作用的方向是决定齿突骨折类型的关键因素.     

枢椎三维有限元模型的建立

目的建立并验证枢椎三维有限元模型,以期应用于临床相关的生物力学实验研究。方法对健康成年男性颈部进行CT扫描,层厚0.6 mm,无间隔。将DICOM图像数据导入Mimics软件中,生成网格化的枢椎表面三维图像,再经Ansys Icem CFD处理,生成包括皮质骨和松质骨的实体模型。模拟体外生物力学试验进行验证模型。结果所建模型外观清晰逼真,几何相似性好。所建的枢椎有限元模型能够通过验证,与体外生物力学实验结果基本吻合,可进一步行各种上颈椎有限元力学分析。结论枢椎有限元三维模型的建立为临床提供了一种便捷而精确的方法,为下一步生物力学分析提供了条件。     

脊索细胞促进骨髓间充质干细胞增殖及定向诱导分化的研究

目的 分离兔髓核脊索细胞及骨髓间充质干细胞(MSCs),通过共培养观察脊索细胞对MSCs增殖能力及细胞表型的影响.方法 4～6周龄新西兰兔4只,取胸腰段脊柱的髓核,用密度梯度离心法提取脊索细胞,同时取其股骨骨髓用Ficoll液分离得到MSCs,光镜观察脊索细胞和MSCs不同比例(1:2、1:1、2:1)共培养条件下细胞的生长,细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测细胞增殖.脊索细胞和MSCs共培养(1:1)后行甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原染色检测MSCs细胞表型的改变.对共培养后的MSCs进行相关基因表达的检测.结果 光镜下观察原代脊索细胞呈圆形或椭圆形,胞体大,细胞增殖不明显.MSCs呈梭形贴壁生长,旋涡状排列.CCK-8检测发现脊索细胞/MSCs1:1组细胞增殖明显高于其余各组.甲苯胺篮染色MSCs单独培养组呈阴性,共培养组呈阳性.Ⅱ型胶原染色MSCs单独培养组呈阴性,共培养组呈阳性.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测发现共培养组蛋白聚糖及Ⅱ型胶原的表达分别为脊索细胞的2.00、1.35倍,而单独培养的MSCs则表达阴性.结论 在共培养条件下脊索细胞可以促进MSCs增殖,且细胞比例为1:1时更为显著;同时可以诱导其产生Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖,表现出类软骨细胞表型.     

后路椎间植骨融合与椎弓根钉内固定修复复发性腰椎间盘突出症:6个月随访

背景:腰椎间盘突出症术后复发在临床上并不少见,且多数患者同时出现邻近节段的退变,再次手术较初次手术难度增加。目的:观察后路椎间植骨融合与椎弓根钉内固定修复复发性腰椎间盘突出症的6个月以上随访结果。方法:对2010年1月至2012年1月收治的随访资料完整的40例腰椎间盘突出症术后复发再次手术患者进行回顾性分析。所有二次手术均行后路椎板减压、椎间盘摘除、椎体间融合及椎弓根钉内固定。采用日本骨科学会(JOA)29分评分系统和腰痛及腰腿痛目测类比评分对患者治疗前、治疗后和末次随访时的神经功能及自觉症状进行评价,进行治疗后疗效评定并计算改善率。结果与结论:40例患者随访时间6-36个月。治疗后2个月、末次随访患者JOA评分均较治疗前显著改善,差异有显著性意义(P<0.05)。治疗后2个月、末次随访患者目测类比评分均较治疗前显著改善,差异有显著性意义(P<0.05)。提示首次手术破坏脊柱稳定性,可加速邻近节段退变,后路椎体间融合与椎弓根钉置入内固定修复复发性腰椎间盘突出症可在解决彻底减压、稳定融合、瘢痕粘连压迫等问题后,获得良好的修复效果。     

颈椎侧块螺钉内固定术的临床应用研究

<正>法国学者Roy-Camille等于1970年首次报道应用颈椎后路侧块钢板螺钉内固定技术治疗颈椎骨折和脱位,目前该内固定方法已经越来越多地被应用到颈椎外伤和退行性变患者中,与其相关的解剖学、生物力学研究及临床应用使该技术得到了较快的发展。本文综述了侧块内固定的相关解剖、螺钉植入技术、生物力学性质、临床应用及实验研究等。