脊柱轴线力学失稳诱导椎间盘退变小鼠模型的建立及评价

目的:建立一个操作简单、重复性好、可靠性高的脊柱轴线力学失稳诱导椎间盘退变的小鼠模型并对其进行评价。方法:通过手术去除小鼠棘上和棘间韧带致其脊柱轴线力学失稳来诱导构建椎间盘退变(IDD)模型,并于造模后不同时间点收集腰椎样本,通过番红O/固绿染色观察IDD过程中椎间盘形态学改变,免疫组化法检测椎间盘基质代谢相关蛋白(Col1,Col2和基质降解酶Mmp13)和Hif信号关键蛋白(Hif1α,Vegf)在椎间盘组织中的表达模式变化,对模型进行评价。结果:椎间盘番红O/固绿染色表明,对照组椎间盘组织形态结构完整,内外层纤维环排列整齐,细胞外基质染色均匀;而IDD模型组纤维环出现撕裂、纤维排列紊乱等状况,番红O染色变浅。免疫组化结果表明,对照组椎间盘纤维环中Col1,Col2,Mmp13在正常椎间盘中均有表达。与对照组比较,模型组纤维环中Col2表达显著降低,而Col1和Mmp13表达均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。Hif信号检测发现,在正常椎间盘组织中,Hif1α于外侧纤维环中呈低表达,后期表达逐渐降低,而Vegf表达于纤维环和髓核组织;与对照组比较,造模4周IDD模型组纤维环组织中Hif1α表达升高,同时伴随Vegf表达的增加,尤其是在内侧纤维环区域,而造模6~8周后,Vegf在纤维环内外侧的表达进一步升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:应用去除棘上和棘间韧带方式使小鼠脊柱轴线力学失稳,成功建立力学异常IDD小鼠模型。该模型操作简单、重复性好,可为进一步揭示IDD的病理发生机制及临床治疗提供可靠的动物模型。