椎間盤退變動(dòng)物模型研究進(jìn)展.doc

《椎間盤退變動(dòng)物模型研究進(jìn)展.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、椎間盤退變動(dòng)物模型研究進(jìn)展【關(guān)鍵詞】椎間盤退變　　常用于研究椎間盤退變(intervertebraldiscdegeneration，IVDD)的發(fā)生機(jī)制和檢測(cè)介入治療手段有效性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂煞譃轶w內(nèi)、體外和計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)三種。體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃陀?jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯縄VDD有明顯的局限性，所以常用的實(shí)驗(yàn)方法仍然是體內(nèi)研究。體內(nèi)椎間盤退變模型可分為自發(fā)性和誘導(dǎo)性兩種。自發(fā)性椎間盤退變模型是通過系統(tǒng)方法引起動(dòng)物遺傳改變，或通過改變喂養(yǎng)食物引起動(dòng)物行為方式改變而引起IVDD發(fā)生。誘導(dǎo)性椎間盤退變模型又可分為機(jī)械性損害模型和結(jié)構(gòu)性損害模型。為了更好地了解

2、各種動(dòng)物模型的優(yōu)缺點(diǎn)，本文對(duì)椎間盤退變動(dòng)物模型進(jìn)行了比較，分析其與人類可能的相關(guān)性?！　?動(dòng)物模型的要求及動(dòng)物選擇　　關(guān)于IVDD動(dòng)物模型的方法已經(jīng)有多種報(bào)道，所選擇的動(dòng)物和方法的可靠性、可重復(fù)性亦存在較大差異［1］。建立的動(dòng)物模型要求與人類的IVDD具有相似性和可比擬性。應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：a)能再現(xiàn)椎間盤退行性病變的客觀規(guī)律；b)模型重復(fù)性好；c)所選的動(dòng)物解剖和生理特點(diǎn)盡可能與人類近似。動(dòng)物模型制備已經(jīng)有近75年的歷史。Lob等(1933)損傷兔的纖維環(huán)后觀察到椎間盤產(chǎn)生與人類椎間關(guān)節(jié)病相似變化。Key等(1948)首先報(bào)道實(shí)驗(yàn)動(dòng)物椎間盤退

3、行性改變。靈長(zhǎng)類在生物進(jìn)化方面同人類的親緣關(guān)系比較密切，解剖生理特點(diǎn)與人類最為近似，如恒河猴是用于制作人椎間盤退變模型最為理想的動(dòng)物，但是由于經(jīng)濟(jì)因素，其應(yīng)用受到一定限制。近十幾年來，傾向于選用豬、狗、羊等傳統(tǒng)動(dòng)物制作模型。目前大鼠是最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，具有價(jià)格低廉，飼養(yǎng)方便，可適用大規(guī)模實(shí)驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，而且其椎間盤在解剖和生化結(jié)構(gòu)上與人類椎間盤非常相似［2］?！　?椎間盤退變動(dòng)物模型的建立　　2.1誘發(fā)性椎間盤退變模型　　2.1.1機(jī)械模型　　2.1.1.1應(yīng)力改變致椎間盤退變模型流行病學(xué)研究顯示IVDD與應(yīng)力有關(guān)。生物力學(xué)因素在IVDD中的作用非常

4、突出，首先異常的應(yīng)力可直接損傷椎間盤結(jié)構(gòu)。Kuga等［3］用兩歲大鼠(相當(dāng)于20～40歲的人)椎單位進(jìn)行疲勞應(yīng)力試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)纖維環(huán)易于發(fā)生破裂，有時(shí)可伴軟骨終板破裂，顯示椎間盤突出是纖維環(huán)破裂引起，而與髓核無關(guān)。然而，更重要的是力學(xué)因素可通過影響椎間盤組織的生物學(xué)特性而引起進(jìn)一步作用，導(dǎo)致椎間盤生物力學(xué)性能改變及其細(xì)胞合成分泌代謝紊亂。VanDeursen等［4］發(fā)現(xiàn)在持續(xù)壓應(yīng)力作用下，牛椎間盤髓核發(fā)生蠕變，應(yīng)力下降，而纖維環(huán)應(yīng)力增高。Chiu等［5］通過MRI發(fā)現(xiàn)，在壓應(yīng)力下椎間盤髓核的脫水程度明顯大于纖維環(huán)。陳立等［6］實(shí)驗(yàn)研究表明，正常力學(xué)環(huán)境

5、下，增齡因素對(duì)軟骨終板蛋白聚糖(proteo6glycan，PG)代謝影響較小，PG各組分含量保持相對(duì)穩(wěn)定。而異常生物力學(xué)環(huán)境可直接導(dǎo)致終板PG含量不斷減少和成分比例改變。為了闡明和理解脊柱受力與椎間盤退變之間的關(guān)系，許多研究者通過施加軸向壓力［7］和張力［8］來建立椎間盤退變動(dòng)物模型。Lindblom等首次利用彎曲鼠尾的方法建立椎間盤退變模型后，有很多人用該法作實(shí)驗(yàn)。Lotz等［9］將大鼠的尾巴屈曲固定，觀察屈曲側(cè)椎間盤的退變情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)椎間盤損害程度與屈曲的區(qū)間有關(guān)。由此推斷椎間盤退變可能是一種椎間盤細(xì)胞的壓迫性萎縮。Sarver等［10］

6、研究發(fā)現(xiàn)，大鼠尾巴椎間盤比腰椎椎間盤有更大的過渡區(qū)，以致有更好的彈性力和粘彈性力。早期對(duì)IVDD的研究主要是通過兩足鼠完成，因?yàn)閮勺闶笱党惺芤欢ǖ闹亓?，隨著年齡增加，腰椎退變加速，神經(jīng)核脊索細(xì)胞在早期即被纖維軟骨細(xì)胞替代，引起IVDD。吳靖平等［11］用雙后肢普通大鼠建立椎間盤退變動(dòng)物模型。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，正常老年大鼠髓核中脊索細(xì)胞隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸發(fā)生退變，雙后肢大鼠的退變更嚴(yán)重，髓核細(xì)胞的這種退變與人類椎間盤細(xì)胞的退變規(guī)律完全一致。截肢法是因?yàn)楦淖兗怪纳锪W(xué)致腰椎椎間盤承受較大壓力而發(fā)生退變。人類椎間盤承受重力是導(dǎo)致椎間盤退變的因素之一。

7、故本法所致IVDD的原因和發(fā)展規(guī)律與人類IVDD有相似，因此不僅適用于進(jìn)行椎間盤和脊柱退行性疾病的研究，還可以對(duì)椎間盤摘除、脊柱融合、椎間盤移植等各種手術(shù)引起的變化進(jìn)行系統(tǒng)的研究，是一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用、簡(jiǎn)單科學(xué)的直立動(dòng)物模型，但它只能適用于小型動(dòng)物?！　?.1.1.2脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段不穩(wěn)致椎間盤退變模型采用手術(shù)破壞脊柱的一些支持組織(如小關(guān)節(jié)［12］、棘突等)、一定頻率和一定時(shí)間內(nèi)反復(fù)刺激脊柱周圍的肌肉［13］、椎體內(nèi)固定和椎間關(guān)節(jié)融合［14］等手段可使脊柱過度運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生脊柱不穩(wěn)。研究證明，椎間盤過度反復(fù)運(yùn)動(dòng)可促發(fā)椎間盤退變，如纖維環(huán)分層破壞、細(xì)胞組織

8、變形和凋亡、骨贅形成等。運(yùn)動(dòng)干擾早期，纖維環(huán)周圍細(xì)胞增殖并分化為類軟骨細(xì)胞。如果刺激持續(xù)存在，軟骨增殖使椎體邊緣骨贅增生，堿性成纖維細(xì)胞