论文部分内容阅读
第一部分大鼠尾椎间盘退变模型的构建目的建立简单、可靠、有效的椎间盘退变模型,评估经皮穿刺诱导大鼠尾椎间盘退变在不同时间点的影像学表现。方法选取25只年龄为12-14W的雄性Lewis大鼠作为实验动物(体重约320-360g),采用18-G针头穿刺鼠尾Co6-Co7和Co7-Co8椎间盘, Co8-Co9为未穿刺对照椎间盘。穿刺目标位置为距离皮肤约5mm的中心髓核,针尖旋转3600,并放置停留约30秒。每只大鼠分别在穿刺前、穿刺后第2周、第4周行鼠尾椎的X线与MRI成像。计算椎间盘高度指数比率(DHI%)与椎间盘高度变化率(RDHC)。对鼠尾椎间盘的退变进行评分(Ⅰ-Ⅳ),Ⅰ为正常椎间盘,Ⅳ为严重退变,并计算椎间盘退变率。结果所有50个穿刺的鼠尾椎间盘中,穿刺后第二周鼠尾椎间盘的退变个数为26,退变率为52%,第四周鼠尾椎间盘的退变个数为42,退变率为84%。穿刺后第二周,平均DHI%为0.7, RDHC为0.75,退变椎间盘的平均评分为2.35,与穿刺前相比均有统计学差异(P<0.05)。穿刺后第四周,平均椎间盘DHI%为0.6,RDHC为0.7,与第2周相比呈下降趋势。T2像MRI显示椎间盘结构破坏,信号降低,由亮白变为灰暗,椎间盘高度降低或塌陷。第四周退变椎间盘的平均评分为3.07,穿刺后退变程度逐步加重。结论采用改良的穿刺技术能够加重椎间盘退变的程度,提高椎间盘退变率。椎间盘退变在建模后2-4周退变程度逐步加重。经皮穿刺大鼠尾椎间盘能建立简单、有效、可靠的椎间盘退变模型。图11幅,表2个,参考文献24篇。第二部分不同时间点注射rhBMP-2在大鼠尾椎间盘退变模型中的作用目的在大鼠尾椎间盘退变模型中,观察在不同时间点注射rhBMP-2对退变椎间盘修复作用的差异。方法穿刺建模后四周,根据注射时间点的不同,将退变的鼠尾椎间盘分为3组,分别在穿刺后的第4、6、8周,在退变的椎间盘注射rhBMP-2(1.5μg/μl,2μl)或磷酸盐缓冲液(PBS,2μl)。每只大鼠在治疗前,治疗后每两周均行X线以及MRI检测。各组大鼠在治疗后六周处死,取得椎间盘标本进行组织学染色以及免疫组化分析。结果退变的椎间盘在注射PBS治疗后的2、4、6周后,椎间盘退变逐步加重。穿刺后第4周注射rhBMP-2, MRI退变评分提示治疗后2周退变程度明显改善,退变评分由3.3降低为2.5,较治疗前有显著差异(P<0.05)。但在治疗后4周,椎间盘退变评分升高至2.8,治疗后6周,椎间盘退变继续加重,退变评分为3.3。穿刺后第6周与第8周注射rhBMP-2,椎间盘退变评分未见有明显改善。在轻中度椎间盘退变中,与注射PBS相比,注射rhBMP-2治疗可检测到Sox-9阳性细胞的增加。结论穿刺后第4周椎间盘内注射rhBMP-2能够诱导椎间盘退变程度的短暂改善。但在治疗的后期,由于退变程度的加剧,rhBMP-2可能无法修复退变的椎间盘。在椎间盘退变早期,rhBMP-2能够诱导软骨细胞分化增殖,促进蛋白多糖的形成。实验表明,注射时间点与椎间盘退变的严重程度是影响rhBMP-2治疗效果的关键。图12幅,表4个,参考文献41篇。第三部分不同剂量rhBMP-2在大鼠尾椎间盘退变模型中的作用目的研究rhBMP-2治疗椎间盘退变的效果、机制,以及治疗椎间盘退变的剂量相关性。方法在45只Lewis大鼠鼠尾Co6-Co7和Co7-Co8椎间盘以18-G针头穿刺建立椎间盘退变模型。9只大鼠穿刺后不予处理,分次在穿刺后第4、6、10周后处死。其余所有大鼠平均分为四组,分别在穿刺后2周注入2μl无菌水或3种不同剂量的rhBMP-2(0.5、1、1.5μg/μl)。各组的每3只大鼠在穿刺后第4、6、10周后处死(治疗后第2、4、8周),在所有的时间点行椎间盘高度测量以及MRI评分。对标本进行组织学分析与免疫组化染色评估髓核内细胞和基质的变化。结果与无菌水治疗组相比,rhBMP-2注射后能够维持更好的椎间盘高度,高剂量rhBMP-2组在每个时间点有明显的统计学差异。rhBMP-2组的MRI评分较无菌水与穿刺组降低,高剂量组治疗后第8周,有明显的统计学差异(P<0.05)。rhBMP-2治疗组的组织学评分以及蛋白多糖的含量均较无菌水与穿刺组有好转,高剂量组在治疗后第8周有明显的统计学差异(P<0.05)。髓核细胞的计数在各组之间没有明显的差异。但治疗后的第4周与第8周,Sox-9(?)日性细胞在髓核细胞中的比例随rhBMP-2治疗剂量的增加而升高。结论研究证实在鼠尾椎间盘退变模型中,rhBMP-2能够改善椎间盘退变的程度。改善退变的能力与rhBMP-2的剂量大小存相关性。剂量越大与对照组在影像学、组织学、细胞学上的差异越大。这种作用可能与rhBMP-2剂量增加引起椎间盘细胞合成软骨组织活动增强有关。