椎间盘退变模型的研究进展.pdfVIP

中国脊柱脊髓杂志2010年第20卷第2期ChineseJournal Cord，2010，V01．20．No．2 160 of印ineand跏inol 园留 椎间盘退变模型的研究进展 牛朋彦，熊伟，李锋 (华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科430030武汉市) doi：10．3969／j．issn．1004-406X．2010．02．15 中图分类号：R681．5文献标识码：A 文章编号：1004406X(2010)一02—0160—04 椎间盘退变过程是对因遗传因素、老化、椎间盘营养 需求及各种细胞因子在维持椎问盘细胞表型和基质表达 受损及负荷异常等引起的不断进展的局部稳定结构失效 等方面的作用。Homer等141在琼脂糖凝胶扩散盒中培养牛 所导致的一种异常的、细胞介导的反应【11。其共同病理特征 椎间盘细胞，发现髓核细胞的活力与营养的供应、营养成 表现包括细胞减少、蛋白多糖耗竭、纤维环结构紊乱和破 份的浓度密切相关。细胞培养也可用于检测椎问盘细胞对 裂等，这些病理变化程度与临床表现及对治疗的反应并不 各种力学、化学等刺激的反应。Miyamoto等口帔用周期性机 一致。深入认识椎间盘退变的病理生理变化、临床表现及 械应力刺激培养髓核细胞和纤维环细胞，发现炎症因子前 其对治疗反应的关系一直是研究重点。由于人体椎闯盘组 列腺素E2的合成明显增加．这可能与椎间盘退变诱发疼 织受伦理、法规等因素的限制较难获得。动物的组织、器官 痛的病理机制相关。此外，还有研究表明周期性机械张应 和活体模型常用于研究椎间盘退变的病理生理机制和探 力嘲、压缩性负荷川、流体静力压【8j等力学刺激以及烟酰胺|9J、 索相关的治疗方法。笔者就椎间盘退变模型研究进展作一 过氧亚硝酸盐I·Ol等化学刺激均可以调节体外培养的椎间 回顾，重点阐述各种椎间盘退变模型的局限性及其与人椎 盘细胞的生长及基质的合成能力。 问盘退变病理变化的相关性。 1．2椎间盘器官培养模型 体外椎间盘器官培养模型是将动物椎间盘(保留或 1椎间盘退变的体外模型研究 去除邻近椎体终板)完整取材后，利用椎间盘自身的三维 1．1细胞培养模型 结构和可调控的培养条件进行体外整体培养。同普通的细 将动物椎间盘髓核细胞、内外层纤维环细胞和终板 胞培养相比，椎间盘器官培养模型更接近生理条件，可以 软骨细胞从活体中取出后进行体外培养可以观察正常和 作为活体动物模型的一种重要的替代模型。目前已成功建 退变椎间盘细胞的形态学和结构特征，以及细胞生长、增 立了兔、鼠类、羊和牛等动物的体外椎间盘器官培养模型。 殖和分化等过程，并且可以观察椎问盘细胞对不同培养环 尤其是牛尾部椎间盘的大小非常接近人腰椎问盘．其水合 境和各种体外干预的反应。单层细胞培养和利用各种支架 作用、胶原和蛋白多糖的分布、蛋白多糖的合成率也跟人 的三维立体细胞培养是目前常用的椎间盘细胞体外培养 腰椎问盘具有可比性．非常适用于人腰椎问盘生物力学的 模式。三维立体细胞培养比单层细胞培养更易维持椎间盘 研究。 细胞的表型和基质的表达。有研究发现椎间盘细胞在藻酸 研究发现脊柱不同节段椎间盘的生化成分和代谢状 钙微球三维环境中比单层细胞培养可以更好地维持蛋白 态具有非常显著的差异。Sarver等…1发现同一只鼠的尾部 多糖和胶原的基因表达[21。通常使用的三维立体细胞培养 和腰部椎问盘具有明显不同的机械力学性能．所以从尾部 体系包括凝胶类、琼脂糖类和胶原类。如藻酸钙微球培养