本文選題：關(guān)節(jié)突切除　切入點(diǎn)：椎間盤(pán)退變　出處：《南方醫(yī)科大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：研究背景椎間盤(pán)退變是一種普遍存在的疾病,是造成肩頸痛和腰痛的主要病因,嚴(yán)重的影響人們的生活質(zhì)量。老齡化是椎間盤(pán)退變的一個(gè)重要因素,在60歲以上的人群中,有60-80%在影像學(xué)上出現(xiàn)骨贅、椎間隙狹窄。椎間盤(pán)退變作為一系列脊柱退行性變疾病的前提和病理基礎(chǔ),對(duì)脊柱疾病發(fā)生發(fā)展的研究至關(guān)重要。造成椎間盤(pán)退變的機(jī)制包括脊柱異常的生物力學(xué)、椎間盤(pán)組織細(xì)胞的改變以及椎間盤(pán)細(xì)胞外基質(zhì)的異常。脊柱的穩(wěn)定性與椎間盤(pán)受到異常機(jī)械負(fù)荷密切相關(guān),是造成椎間盤(pán)退變的因素之一。穩(wěn)定脊柱的結(jié)構(gòu)分為被動(dòng)穩(wěn)定子系統(tǒng)和主動(dòng)穩(wěn)定子系統(tǒng),被動(dòng)穩(wěn)定子系統(tǒng)包括椎體、椎間盤(pán)以及韌帶,而主動(dòng)穩(wěn)定子系統(tǒng)包括脊柱的周?chē)∪�。骨質(zhì)疏松也是一種年齡相關(guān)性疾病,尤其是絕經(jīng)后的女性最為明顯。骨質(zhì)疏松是由于骨基質(zhì)和骨礦物質(zhì)的丟失而引起的骨組織微結(jié)構(gòu)退變的疾病。在絕經(jīng)后的女性人群中,雌激素缺乏引起骨組織微結(jié)構(gòu)的改變可能是造成骨質(zhì)疏松的一個(gè)重要因素。脊柱退行性變與骨質(zhì)疏松都是年齡相關(guān)的疾患,都會(huì)導(dǎo)致生活質(zhì)量下降,增加傷殘率和死亡率,兩者之間存在緊密的聯(lián)系,臨床上常見(jiàn)患者同時(shí)罹患這兩種疾病,而這兩者之間相互作用仍不確定。為了探究?jī)烧咧g的關(guān)系,本課題組前期制備了頸背部肌肉切除造成脊柱動(dòng)靜力失衡的大鼠頸椎間盤(pán)退變的動(dòng)物模型,觀察到典型的椎間盤(pán)退變,并同時(shí)制備了骨質(zhì)疏松復(fù)合椎間盤(pán)退變的復(fù)合模型,觀察到骨質(zhì)疏松可能通過(guò)影響軟骨終板來(lái)加重椎間盤(pán)退變。該模型通過(guò)切除主動(dòng)穩(wěn)定脊柱的肌肉來(lái)造成椎間盤(pán)退變,觀察到典型的退變的現(xiàn)象。但是,動(dòng)靜力失衡模型會(huì)造成頸椎長(zhǎng)節(jié)段的退變且節(jié)段位置與臨床不同,無(wú)法模擬臨床上常見(jiàn)節(jié)段退變。切除頸背部肌肉破壞主動(dòng)穩(wěn)定脊柱系統(tǒng)能造成頸椎間盤(pán)退變,是否破壞脊柱被動(dòng)的穩(wěn)定系統(tǒng)也能造成椎間盤(pán)退變呢?因此,本研究切除頸椎小關(guān)節(jié),破壞頸椎被動(dòng)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)來(lái)觀察是否同樣能夠造成椎間盤(pán)退變,同時(shí)觀察在復(fù)合骨質(zhì)疏松的情況下,能否加重椎間盤(pán)退變,并進(jìn)一步對(duì)椎間盤(pán)組織生物化學(xué)方面指標(biāo)進(jìn)行研究。最后,本研究通過(guò)補(bǔ)充雌激素來(lái)驗(yàn)證骨質(zhì)疏松對(duì)椎間盤(pán)退變的影響是否由雌激素缺乏引起。研究目的1.建立雙側(cè)小關(guān)節(jié)切除的大鼠頸椎間盤(pán)退變模型,對(duì)切除節(jié)段軟骨終板的形態(tài)、椎體骨小梁的微結(jié)構(gòu)、椎間盤(pán)組織學(xué)及生物化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)；2.探討在骨質(zhì)疏松情況下雙側(cè)小關(guān)節(jié)切除節(jié)段椎間盤(pán)退變的進(jìn)程。研究方法1.雙側(cè)小關(guān)節(jié)切除大鼠頸椎間盤(pán)退變模型的建立。選取28只3月齡的雌性SD大鼠,體重230±20g,將動(dòng)物隨機(jī)分為模型組(16只)和對(duì)照組(12只),分籠飼養(yǎng)。模型組切除C4/5和C5/6雙側(cè)關(guān)節(jié)突,肌肉不予切除。對(duì)照組僅切開(kāi)皮膚,暴露關(guān)節(jié)突后直接縫合。于術(shù)后12、24周兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別獲取大鼠頸5/6節(jié)段和頸4/5椎間盤(pán)組織。對(duì)C5/6節(jié)段進(jìn)行顯微CT掃描、番紅O固綠染色。對(duì)C4/5椎間盤(pán)組織內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)情況行RT-PCR檢測(cè)。測(cè)量C5/6椎間高度,并計(jì)算該節(jié)段上、下軟骨終板的磨損面積,并對(duì)C5/6椎間盤(pán)組織進(jìn)行退變程度評(píng)分。測(cè)定C4/5椎間盤(pán)組織中蛋白聚糖(Aggrecan)、Ⅱ型膠原(Col2 α 1)以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)3表達(dá)水平。2.建立椎間盤(pán)退變復(fù)合骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型,探討在骨質(zhì)疏松情況下椎間盤(pán)退變的進(jìn)程。另外選取44只3月齡的雌性SD大鼠,分為3組,加上前面2組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物共分為5組：對(duì)照組(12只)、單純骨質(zhì)疏松組(12只)、單純退變組(16只)、骨質(zhì)疏松復(fù)合退變組(16只)和復(fù)合組雌激素補(bǔ)充組(16只),以研究骨質(zhì)疏松對(duì)椎間盤(pán)退變的影響。通過(guò)切除頸4/5和頸5/6雙側(cè)小關(guān)節(jié)制備椎間盤(pán)退變模型。通過(guò)切除雙側(cè)卵巢來(lái)制備骨質(zhì)疏松模型。結(jié)合椎間盤(pán)退變和骨質(zhì)疏松模型制備復(fù)合組。雌激素補(bǔ)充組則是在復(fù)合組的基礎(chǔ)上,通過(guò)皮下注射雌二醇來(lái)補(bǔ)充雌激素。分別于術(shù)后12和24周兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)獲取大鼠頸5/6節(jié)段和頸4/5椎間盤(pán)組織。顯微CT掃描方法同上。對(duì)C5/6節(jié)段,行石蠟包埋切片,番紅O快綠染色及Aggrecan、Col2 a 1和MMP-3免疫組化染色。對(duì)C4/5椎間盤(pán)組織行Aggrecan、 Col2 a 1和MMP-3的PCR檢測(cè)。研究結(jié)果1.小關(guān)節(jié)切除后頸椎間盤(pán)的退變。1.1椎間高度、軟骨終板和骨微結(jié)構(gòu)的改變?cè)?2周時(shí),雙側(cè)小關(guān)節(jié)切除后椎間高度的明顯下降,較對(duì)照組降低0.4mm,而在24周時(shí),高度下降更加顯著,兩者間差異為0.6mm。兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)間差異具有顯著性(P0.05)。12周時(shí),雙側(cè)小關(guān)節(jié)切12周時(shí)除造成C5/6椎間盤(pán)上、下兩個(gè)軟骨終板明顯的磨損,并且在24周更加嚴(yán)重,兩者間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。在12周時(shí),模型組C5椎體骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)和骨小梁間隙(Tb.Sp)與對(duì)照組相比均存在顯著差異(P0.05),而骨小梁的厚度(Tb.Th)和骨小梁數(shù)目(Tb.N)較對(duì)照組有上升趨勢(shì),但兩者間無(wú)明顯差異(P0.05)。而在24周時(shí),模型組BV/TV、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp較對(duì)照組均無(wú)明顯差異(P0.05)。說(shuō)明雙側(cè)小關(guān)節(jié)切除在早期能夠使切除節(jié)段椎體骨小梁的數(shù)目增加、骨小梁厚度變厚、骨小梁間隙變窄,增加了椎體的骨體積分?jǐn)?shù),而到了后期骨小梁變化與對(duì)照組無(wú)明顯差別。1.2椎間盤(pán)組織學(xué)觀察及其退變?cè)u(píng)分在12周時(shí),模型組椎間盤(pán)的軟骨終板形態(tài)不規(guī)則、出現(xiàn)缺損及少許鈣化,髓核細(xì)胞出現(xiàn)聚集、數(shù)量減少和纖維環(huán)排列紊亂；而24周時(shí),模型組軟骨終板出現(xiàn)明顯的缺損和和鈣化,髓核細(xì)胞數(shù)目顯著減少、聚集,纖維化出現(xiàn)較多的裂隙和斷裂。椎間盤(pán)退變?cè)u(píng)分較對(duì)照組明顯升高(P0.05),在12周時(shí)模型組和對(duì)照組的評(píng)分分別為7.1±1.3分和5.3±0.5分,而24周時(shí)分別為9.9±1.9分和6.2±1.2分,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)其退變?cè)u(píng)分越高。1.3椎間盤(pán)組織RT-PCR檢測(cè)在12周時(shí),模型組C4/5椎間盤(pán)組織Aggrecan、Col2 a 1的表達(dá)較對(duì)照組明顯下降(P0.05),僅為對(duì)照組的0.45倍和0.44倍。而模型組中MMP-3也出現(xiàn)上升趨勢(shì),但差異不顯著(P0.05),為對(duì)照組的1.23倍。而24周時(shí),其各項(xiàng)退變指標(biāo)較對(duì)照組均出現(xiàn)顯著差異(P0.05)。2.骨質(zhì)疏松對(duì)椎間盤(pán)退變的影響。在12周時(shí),單純骨質(zhì)疏松組和復(fù)合組C5椎體均出現(xiàn)明顯的骨質(zhì)疏松,即在卵巢切除的大鼠中,BV/TV、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp均有骨質(zhì)疏松的表現(xiàn),較未切除卵巢組有顯著性差異(P0.05),說(shuō)明在卵巢切除12周時(shí),大鼠頸椎出現(xiàn)了骨質(zhì)疏松。而在雌激素補(bǔ)充組中,BV/TV、Tb.Th、Tb.N和Tb.Sp的變化較單純骨質(zhì)疏松組及復(fù)合組均有顯著性差異(P0.05),而與對(duì)照組和單純退變組差異不顯著(P0.05),說(shuō)明大鼠雙側(cè)卵巢切除后補(bǔ)充17-β雌二醇能有效的緩解卵巢切除導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松。2.1軟骨終板形態(tài)和椎間高度的改變單純退變組、復(fù)合組和雌激素補(bǔ)充組C5/6椎間盤(pán)上、下軟骨終板均出現(xiàn)明顯缺損,下終板主要以腹側(cè)磨損為主,而上終板磨損區(qū)域出現(xiàn)在正中及四周,且其磨損面積隨時(shí)間的延長(zhǎng)加重,復(fù)合組的磨損率在不同時(shí)間點(diǎn)較單純退變組均明顯升高(P0.05)。復(fù)合組與雌激素補(bǔ)充組之間有顯著性差異(P0.05),而雌激素補(bǔ)充組與單純退變組之間差異不顯著(P0.05)。在12周和24周兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),單純退變組、復(fù)合組和雌激素補(bǔ)充組在C5/6椎間高度上均出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),且隨時(shí)間的延長(zhǎng)下降更顯著。而復(fù)合組與單純退變組相比,其椎間高度下降更加顯著(P0.05),12周時(shí)兩者分別為0.504±0.03mm和0.51±0.02mm,而24周是分別為0.45+0.02mm和0.47+0.02mm。復(fù)合組與雌激素補(bǔ)充組之間有顯著性差異(P0.05),但雌激素補(bǔ)充組與單純退變組之間差異不顯著(P0.05)。2.2椎間盤(pán)組織學(xué)觀察及其退變?cè)u(píng)分與單純退變組相比,復(fù)合組在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上軟骨終板形態(tài)、磨損情況及髓核和纖維環(huán)退變程度均較嚴(yán)重。雌激素補(bǔ)充組與單純退變組變化不明顯。從椎間盤(pán)退變?cè)u(píng)分來(lái)看,在12周時(shí),復(fù)合組與單純退變組之間差異不明顯(P0.05),兩者評(píng)分分別為8.3±1.3分和7.1±113分,但與對(duì)照組相比均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。而24周時(shí),復(fù)合組為11.6±1.9分,單純退變組為9.9±1.9分,對(duì)照組為6.2±1.2分,兩兩間均出現(xiàn)明顯差異(P0.05),復(fù)合組退變?cè)u(píng)分明顯升高。雌激素補(bǔ)充組與單純退變組的趨勢(shì)相似,兩者間無(wú)顯著性差異。2.3椎間盤(pán)組織免疫組織化學(xué)在12周時(shí),髓核組織中,單純退變組與復(fù)合組Aggrecan和C012 a 1的染色強(qiáng)度明顯低于對(duì)照組,且與單純退變組相比,復(fù)合組的染色強(qiáng)度更低；而MMP-3的染色強(qiáng)度在單純退變組和復(fù)合組中明顯強(qiáng)于對(duì)照組,復(fù)合組染色強(qiáng)度最高；雌激素補(bǔ)充組,Aggrecan、Col2 a 1和MMP-3的染色強(qiáng)度與單純退變組相似。而在24周時(shí),各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)相同的趨勢(shì),且差異更加明顯。2.4椎間盤(pán)組織RT-PCR檢測(cè)在12周時(shí),Aggrecan的RT-PCR結(jié)果,單純退變組僅為對(duì)照組的0.54,而復(fù)合組為對(duì)照組的0.35；在C0l2 β1的表達(dá)中,單純退變組為對(duì)照組的0.26,復(fù)合組為對(duì)照組的0.11。單純退變組和復(fù)合組均較對(duì)照組出現(xiàn)明顯的降低,且復(fù)合組更顯著。而MMP-3的表達(dá)在單純退變組與復(fù)合組中則顯著上升,且復(fù)合組的表達(dá)上升最顯著,分別為對(duì)照組的1.23和1.96。在24周時(shí),復(fù)合組Aggrecan和Co12α1表達(dá)較單純退變組及對(duì)照組明顯降低,而MMP-3的表達(dá)則顯著升高；單純退變組與對(duì)照組相比,Aggrecan和Col2 α 1表達(dá)明顯下降,而MMP-3顯著升高。雌激素補(bǔ)充組各項(xiàng)指標(biāo)與單純退變組具有相同趨勢(shì)。結(jié)論1.大鼠頸椎雙側(cè)小關(guān)節(jié)的切除,能夠?qū)е虑谐?jié)段椎間高度的下降、軟骨終板的缺損、椎間盤(pán)形態(tài)性和分子生物學(xué)的改變,出現(xiàn)典型的椎間盤(pán)退變特征。2.建立了一種椎間盤(pán)退變復(fù)合骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型,并且在骨質(zhì)疏松情況下,退變節(jié)段終板的損傷程度更加明顯,椎間盤(pán)的退變程度也更加嚴(yán)重,說(shuō)明骨質(zhì)疏松能夠加重椎間盤(pán)退變。
[Abstract]:In order to explore the relationship between cervical intervertebral disc degeneration and degeneration of the intervertebral disc , it is very important to study whether the degeneration of the cervical intervertebral disc can lead to degeneration of the intervertebral disc and the degeneration of the intervertebral disc .
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本文編號(hào)：1709412