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张力载荷诱导下兔椎间盘退变体内模型的建立及意义 肖 良，徐宏光，沈 祥(皖南医学院附属弋矶山医院脊柱骨科，安徽省芜湖市 241001) 引用本文：肖良，徐宏光，沈祥. 张力载荷诱导下兔椎间盘退变体内模型的建立及意义[J].中国组织工程研究，2017，21():1877-1882. DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.12.013 ORCID: 0000-0001-9086-1813(肖良) 文章快速阅读： 文题释义： 动物椎间盘加力器：本课题组所采用的兔体内椎间盘加力器是参照国外学者提出的体内加力器设计理念下自主设计的，加力器大小符合实验动物的脊柱大小，并且可以通过对两只螺母的滑动调节，来改变作用力的方向和大小。本加力器具有国家实用新型专利，专利号为：201120575941.X。 椎间盘退变模型：主要包括体外细胞模型、整体器官模型和体内动物模型。体外细胞模型操作容易，数据结果较精确，但是培养的细胞没有正常细胞所拥有的细胞外基质，而整体器官模型虽保留了器官功能单位，但其所处的培养环境已不能等同于正常机体内部微环境，且容易发生污染，因此从某种程度上来说它们都存在着一定的缺陷。对于椎间盘退变相关机制的研究而言，体内动物模型的建立是至关重要的。 摘要 背景：异常应力被认为是导致椎间盘退变的重要因素。随着对椎间盘退变发生机制研究的不断深入，建立一种理想的力学相关性椎间盘退变体内动物模型具有重要的实践意义。 目的：建立兔椎间盘体内模型，施以持续的张力载荷，探究其对椎间盘退变的影响。 方法：25只6月龄新西兰大白兔随机分为3组，空白对照组5只，假加力组10只，加力组10只。空白对照组不作任何处理，于实验第1天手术获取L4/5椎间盘；加力组和假加力组均固定椎间盘加力器，加力组施以L4/5椎间盘1 MPa(10 kg/cm2)轴向牵张力，假加力组仅固定加力器但不加力，2组分别在 14，28 d手术获取椎间盘。X射线观察L4/5椎间隙高度变化和邻近骨质改变；苏木精-伊红染色观察椎间盘组织形态学变化；NBT染色观察椎间盘细胞存活状态；RT-PCR检测各时间点椎间盘组织中蛋白聚糖、Ⅱ型胶原和SOX9 mRNA表达变化。 结果与结论：①假加力组各时间点与空白对照组相比，X射线表现、苏木精-伊红染色、细胞存活状态和蛋白多糖、Ⅱ型胶原、SOX9 mRNA表达差异均无显著性意义；②与空白对照组相比发现，加力组随着张力载荷时间的延长，L4/5椎间隙逐渐变窄，关节面毛糙，上下椎体前缘骨质增生呈唇状改变；椎间盘细胞分布不均匀、紊乱；髓核脱水缩小，纤维环排列混乱，脊索细胞空泡状组织趋于消失；蛋白多糖、Ⅱ型胶原、SOX9表达显著下调；③结果提示，成功建立了兔椎间盘体内模型，并在此模型基础上阐明持续张力载荷可直接导致椎间盘退变。 关键词： 组织构建；组织工程；间隙张力载荷；椎间盘退变；体内模型；国家自然科学基金 主题词： 模型，动物；椎间盘退化；胶原Ⅱ型；蛋白聚糖类；组织工程 基金资助： 国家自然科学基金面上项目；卫生部公益性行业专项基金(201002018) Establishment of an in vivo rabbit model of intervertebral disc degeneration under tensile load and its significance Xiao Liang, Xu Hong-guang, Shen Xiang (Department of Spine and Bone, Yijishan Hospital, Wannan Medical University, Wuhu 241001, Jiangsu Province, China) Abstract BACKGROUND: Abnormal stress is an important factor causing intervertebral disc degeneration. To establish an ideal in vivo animal model of intervertebral disc degeneration is of great significance for in-depth study on the related pathogenesis. OBJECTIVE: To develop an in vivo rabbit intervertebral disc model and to investigate the relationship between continuous tensile load and intervertebra