【摘要】：第一部分Modic改變相關危險因素及其分布特點的臨床研究目的:探討腰椎Modic改變發(fā)病相關危險因素及其分布特點。方法:回顧性分析自2011年7月至2016年9月在天津市天津醫(yī)院脊柱外科因腰痛而就診的患者影像以及相關臨床資料。通過磁共振成像(MRI)以及X線對所有患者進行評價,記錄患者Modic改變的出現(xiàn)情況、椎間盤退變程度、椎間盤退變或疝出情況、是否存在HIZ現(xiàn)象、是否存在許莫氏結(jié)節(jié)、有無椎體后緣骨軟骨病以及有無出現(xiàn)椎體滑脫等;通過標準化問卷收集患者的個人生活資料信息,包括性別、年齡、身高、體重、工作量、駕車量、吸煙量、運動量、腰痛的強度、頻率等病史信息,并分析這些危險因素與Modic改變發(fā)病率之間的相關性。結(jié)果:全部患者中男性患者324人,女性297人,平均年齡52.5±14.9歲。Modic改變的總體發(fā)病率27.5%(n=171),最常見的發(fā)病節(jié)段為L5/S1(46.2%)。單因素回歸分析發(fā)現(xiàn)患者的年齡、性別、BMI指數(shù)、吸煙情況、工作量、椎間盤退變、椎間盤疝出以及椎體后緣骨軟骨病等危險因素均與Modic改變密切相關。Modic改變患者的腰痛程度更劇烈,其病程也相對較長。此外,幾乎所有出現(xiàn)Modic改變患者的椎間盤均存在著不同程度的退行性改變。結(jié)論:Modic改變與腰痛的程度以及時間存在著相關性,多種生活以及臨床危險因素(年齡、性別、BMI指數(shù)、吸煙情況、工作量、椎間盤退變、椎間盤疝出以及椎體后緣骨軟骨病)均有可能影響Modic改變的發(fā)病率。第二部分椎體下自身免疫反應動物模型的建立目的:研究使用針頭沿鼠尾方向縱行穿刺,破壞椎間盤使髓核向上或向下突出入椎體的方法建立大鼠動物模型的可行性,并通過影像學觀察、組織學分析等方法來驗證該模型的可靠性。方法:使用計算機隨機數(shù)法將24只大鼠(Sprague-Dawley,SD)平均分為3組,分別為實驗組、假手術組及對照組。使用針頭沿鼠尾方向?qū)嶒灲M大鼠行縱行穿刺,破壞椎間盤使髓核接觸到循環(huán)系統(tǒng);假手術組使用針頭沿鼠尾方向橫行穿刺,僅行椎體破壞,保留椎間盤及髓核的完整;對照組則不進行穿刺。自完成動物造模后4周起,每隔2周使用電子稱測量并記錄各組實驗動物體重,比較各造模組大鼠的體重變化,明確手術對大鼠一般情況的影響。術后4周、8周和12周行MRI檢測明確造模效果后處分批處死各組大鼠,取造模部位的尾椎椎體行組織學觀察,觀察信號變化與組織學改變之間的聯(lián)系。結(jié)果:X-ray定位顯示:16G針頭能夠準確地縱向穿透大鼠尾椎穿透4段椎體及相鄰3個椎間盤,針頭穿刺后位于尾椎椎體的中央。大鼠造模后體重變化顯示:自實驗4周起,實驗組大鼠的體重逐漸下降,而假手術組和對照組的體重則呈相反的趨勢。在實驗后的4周、8周和12周,MRI顯示實驗組大鼠椎體近終板處可見明顯的高信號變化,其信號變化在T1WI及T2WI上均可出現(xiàn),而對照組和假手術組則未在觀測到顯著的信號變化。病理學染色結(jié)果顯示實驗組大鼠骨小梁結(jié)構(gòu)紊亂,骨及軟骨細胞數(shù)量隨著造模時間的增長逐漸減少,而對照組和假手術組的骨小梁則未見明顯變化。結(jié)論:大鼠尾椎椎體縱向穿刺法可以建立椎體下自身免疫反應動物模型,髓核接觸到循環(huán)系統(tǒng)后對大鼠的體重、骨骼條件以及影像學變化均產(chǎn)生了一定的影響。第三部分骨免疫因素在椎體下自身免疫反應動物模型中的影響目的:利用已建立成功的大鼠椎體下自身免疫反應動物模型,通過生物力學、Micro-CT、Elisa、RT-PCR及Western-blot等實驗技術分析骨免疫因素在椎體下自身免疫反應動物模型中的影響,揭示Modic改變的發(fā)病機制。方法:使用計算機隨機數(shù)法將72只大鼠(Sprague-Dawley,SD)平均分為3組,分別為實驗組、假手術組及對照組。使用針頭沿實驗組鼠尾方向縱行穿刺,破壞椎間盤使髓核接觸到循環(huán)系統(tǒng);假手術組使用針頭沿鼠尾方向橫行穿刺,僅行椎體破壞,保留椎間盤及髓核的完整,對照組則不進行穿刺。全部實驗動物于造模術后的4周、8周、12周行核磁共振檢查及骨密度,明確造模效果。待影像學及骨密度檢測完畢后,將各組大鼠按實驗計劃使用10%水合氯醛進行麻醉。待麻醉滿意后,按計劃對各組大鼠進行取材,具體步驟如下:(1)首先經(jīng)大鼠腹主動脈抽取5-6ml全血至促凝管中,后在室溫中靜置2小時,3000 rpm離心15分鐘,取上清分裝后保存至-80℃冰箱中備用。(2)將大鼠尾部離斷后,使用無菌尖刀分別獲取造模各節(jié)尾椎,逐層剝離尾椎各層肌肉、韌帶及骨膜,其中第Co7椎體在離體后,迅速置入RNA保護液中,4℃冰箱靜置過夜后轉(zhuǎn)入液氮罐以用于實時熒光定量PCR;Co8離體后則直接保存于液氮中,用于免疫蛋白印跡檢測;(3)將第Co9椎體離體后使用0.9%Nacl紗布包裹,后放置-20°C冰箱保存,以用于生物力學測試;(4)將第Co10椎體離體后置于4%多聚甲醛中固定保存,用于Micro-CT分析。結(jié)果:Micro-CT結(jié)果顯示:與對照組相對比,實驗組及假手術組大鼠造模4周后,尾椎椎體的骨小梁均出現(xiàn)明顯變細,骨小梁結(jié)構(gòu)紊亂且孔隙率顯著增大,局部甚至可見椎體骨小梁部分斷裂或消失,但實驗組動物變化更為明顯,可見顯著椎體骨質(zhì)疏松。造模8周后,假手術組大鼠椎體骨小梁厚度逐漸恢復,紊亂的骨小梁結(jié)構(gòu)已基本正常;而實驗組大鼠椎體骨小梁則進一步變細,骨小梁結(jié)構(gòu)及孔隙率進一步增大,骨小梁部分斷裂和消失的程度較前更為明顯。造模12周后,假手術組大鼠椎體骨小梁已基本恢復,與對照組相比未見明顯異常;而實驗組大鼠椎體骨小梁則出現(xiàn)了更為嚴重的骨質(zhì)疏松表現(xiàn)。力學測試結(jié)果顯示:與對照組相對比,實驗組大鼠在造模4周后,其尾椎椎體的生物力學性能均呈顯著下降趨勢,而與假手術組(S)相比,雖然實驗組的各項指標均有所下降,但其差異未見顯著統(tǒng)計學意義;造模8周后,假手術組大鼠尾椎椎體的力學性能逐漸恢復,各項指標均接近對照組的數(shù)值。而與對照組相比,實驗組大鼠尾椎椎體的生物力學性能則呈繼續(xù)下降的趨勢。造模12周后,假手術組大鼠尾椎椎體的力學性能繼續(xù)恢復,3項測試指標均接近對照組,但仍未恢復至對照組的水平;而實驗組大鼠尾椎椎體的生物力學性能則繼續(xù)下降到低值。Western blot的結(jié)果顯示:破壞性因素如Rank、Rankl、TNF-α、IL-17及IL-1b等指標在實驗組呈明顯的高表達狀態(tài),且隨著造模時間的增長,其表達量逐步升高。與對照組及假手術組相比較,差異具有統(tǒng)計學意義(p0.05);而保護性因素OPG及IFN-γ的指標的表達量則明顯受到抑制,與其他兩組相比,其差異同樣具有統(tǒng)計學意義,而假手術組與對照組間的蛋白表達變化均未見顯著的統(tǒng)計學差異。ELISA測試結(jié)果顯示:與對照組及假手術組相對比,實驗組大鼠在造模4周后血清中TNF-α、IL-17及IL-1b的水平均呈顯著提高的趨勢,其組間差異具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。假手術組血清中TNF-α、IL-17及IL-1b的含量雖然有所升高,但差異量相對較小,經(jīng)過統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)該組間差異無統(tǒng)計學意義(p0.05)。造模8周后,實驗組大鼠血清中TNF-α、IL-17及IL-1b的水平持續(xù)升高,其差異較其他兩組具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。而假手術組在第8周時血清中TNF-α、IL-17及IL-1b的含量則持續(xù)降低,逐步接近對照組的水平。造模12周后,實驗組大鼠血清中TNF-α、IL-17及IL-1b的水平繼續(xù)升高,其數(shù)值明顯高于其他兩組大鼠,差異具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。而假手術組在第12周時血清中TNF-α、IL-17及IL-1b的含量則基本達到了對照組的水平。RT-PCR結(jié)果顯示:大鼠造模4周后,與對照組及假手術組相比,實驗組大鼠尾椎椎體中Rank、Rankl、TNF-α、IL-17及IL-1b的m RNA表達量顯著提高,而OPG及IFN-γ的RNA表達量則顯著降低,其各組間差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。假手術組與對照組相比較,其大鼠尾椎椎體中Rank、Rankl、TNF-α、IL-17及IL-1b的m RNA表達量雖然也出現(xiàn)了升高的趨勢,但其差異未見顯著統(tǒng)計學意義(p0.05)。大鼠造模8周后,與對照組及假手術組相比,實驗組大鼠尾椎椎體中Rank、Rankl、TNF-α、IL-17及IL-1b的m RNA表達量繼續(xù)升高。而OPG及IFN-γ的RNA表達量則持續(xù)下降,其各組間差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。造模8周后假手術組與對照組在上述指標上未見明顯差異(p0.05)。大鼠造模12周后,與對照組及假手術組相比,實驗組大鼠尾椎椎體中Rank、Rankl、TNF-α、IL-17及IL-1b的m RNA表達量仍然處于高值水平升高,而OPG及IFN-γ的RNA表達量則繼續(xù)下降,其各組間差異有統(tǒng)計學意義(p0.05)。造模12周后,假手術組在Rank、Rankl、TNF-α、IL-17、IL-1b、OPG及IFN-γ的m RNA表達量上與對照組相比未見明顯差異(p0.05)。結(jié)論:骨免疫因素在大鼠椎體下自身免疫反應動物模型的病理變化中發(fā)揮了重要的作用,可能是導致局部信號及骨質(zhì)變化的原因之一。
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【學位授予單位】：天津醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R681.5;R-332

【參考文獻】

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1 T John Martin;;Historically significant events in the discovery of RANK/RANKL/OPG[J];World Journal of Orthopedics;2013年04期

2 雷濤;陳渝斌;謝良憲;張綱;譚穎徽;;下頜角投射物致傷的計算機仿真模擬動物實驗研究[J];中華口腔醫(yī)學雜志;2012年11期

3 韓超;馬信龍;馬劍雄;王濤;田鵬;臧加成;;MRI上腰椎終板信號改變的影響因素分析——性別、體重、勞動量及吸煙與Modic改變的相關性[J];中國脊柱脊髓雜志;2011年03期

4 馬信龍,徐云強,張義修,王沛,鄭永發(fā),馮世慶;腰椎間盤突出癥自身免疫因素的研究[J];中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志;2004年05期

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本文編號：2293566