大鼠腰椎间盘针刺退变模型的建立

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1、大鼠腰椎间盘针刺退变模型的建立作者：崔力扬，刘尚礼，丁悦，黄卫国，洪国斌，黄东生，马若凡【摘要】［目的］建立大鼠腰椎间盘针刺退变模型并进行MRI和组织学观察。［方法］Sprague-Dam，纤维环全层针刺深度为2.3mm。MRI检查在纤维环全层针刺4周，部分针刺8周后的椎间盘信号强度显著降低。组织学检查发现纤维环全层针刺和部分针刺椎间盘4周时都发生退变，而纤维环全层针刺退变较严重。［结果］纤维环部分针刺或全层针刺方法可以成功建立大鼠腰椎间盘退变模型，方法可靠、有效、重复性好。【关键词】椎间盘；退变；动物模型；纤维环针刺；大鼠　　腰椎间盘退变性疾病在人群中的发生极普遍，严重影

2、响了患者的生活质量，造成大量社会资源的消耗；而椎间盘退变牵涉到一系列的复杂的形态学、生物力学、生物化学和生物学行为的改变，正在发展的新的手术技术和生物学方法在用于人类之前，需要经过合适的动物体内退变模型去正确分析和验证。纤维环损伤模型自1948年Key等〔1〕成功应用于狗后，广泛用于椎间盘退变的研究。大鼠是制作椎间盘退变模型的常用动物〔2、3〕，但应用于纤维环损伤模型的报道尚少〔4〕，本实验的目的是通过前路经腹膜手术，建立大鼠部分及全层纤维环针刺模型，并由MRI和组织学方法加以检验。　　1材料和方法　　1.1实验动物　　12个月龄Sprague-Dam）＝纤维环厚度+附着于

3、纤维环的韧带厚度（图1）。　　图1大鼠纤维环厚度测量方法AF代表纤维环，NP代表髓核，a、c、e为椎间盘前部（腹侧）边缘，bdf为纤维环与髓核交界点；以椎间盘矢状轴为基线，从椎间盘前部（腹侧）分别以0°、30°、60°向髓核中心画线，ab、cd、df分别代表纤维环厚度（包括附着于椎间盘的韧带）（略）　　1.3动物模型的建立　　1.3.1实验动物分组　　SD大鼠12只，对每只大鼠L3、4、L4、5、L5、6椎间盘分别随机实施纤维环部分或全层针刺1针（即有2个椎间盘要实施同一种针刺方法），L6S1椎间盘作为对照。穿刺针21G，纤维环部分针刺深度为1.5mm，纤维环全层针刺深度为

4、2.3mm。　　1.3.2手术操作步骤　　术前X线片定位，大鼠称重，10％水合氯醛腹腔注射（0.03ml/kg）。麻醉成功后腹部剪毛，清洁，仰卧位，固定四肢，碘伏消毒铺巾。取右侧旁正中切口，长约1.5～2.0cm，远端略过髂嵴2～3mm。将肠管及大网膜用湿纱布向头侧、对侧推移，暴露腹后壁，剪开腹后膜，保护好下腔静脉，将腰大肌从脊柱附着点上节段性剥离（髂嵴平对L6椎体或L5、6椎间盘）暴露L3、4、L4、5、L5、6、L6S1椎间盘，针刺角度与椎间盘矢状面呈0°～60°，平行于软骨终板进针。针刺成功后，缝合腹膜层，肌层、关闭皮肤。术后观察步态，进食，有无尿潴留，伤口感染。　　

5、1.4MRI检查　　麻醉下，术前所有的大鼠行磁共振成像（magicresonanceimage，MRI）扫描，然后在4、8周随机抽取6只进行MRI扫描，采用1.5T西门子公司MRI扫描检查腰椎间盘信号。矢状面T2扫描参数：TR/TE3500/100ms，Fov12，层厚3mm，间隔0mm。判断椎间盘退变的标准为椎间盘在T2RI检查结束后处死，完整取出L3、4、L4、5、L5、6、L6S1椎间盘，10％中性福尔马林室温下固定24h，10％EDTA脱钙1周，水平面切片5张，层厚4μm，行HE染色。光镜下观察椎间盘形态变化。病理结果进行评分〔5〕（表1）。　　表1组织学分级评分（

6、略）　　备注组织学分级评分根据椎间盘退变4个方面，评分范围从正常椎间盘组织4分（符合每类中的第1条）到严重退变12分（符合每类中的第3条）。　　1.6统计分析　　MRI和组织学分级为非参数数据，采用SPSS10.0进行统计学处理，Kruskal-ann-m，纤维环全层针刺深度为2.3mm。　　2.2手术后按术前条件饲养　　大鼠1d后恢复正常进食，未见伤口感染，尿潴留；其中1只大鼠术后3d死亡，原因为连续缝合线被咬断，腹腔内容物流出；1只出现右下肢跛行，1周后恢复。　　2.3MRI结果　　显示正常椎间盘影像；4周时纤维环全层针刺的椎间盘显示出信号降低，强信号面积缩小，而纤维环

7、部分针刺的椎间盘信号略降低，强信号面积无明显变化；至8周时纤维环全层针刺的椎间盘呈现出“Darkdisc”（图2）,纤维环部分针刺的椎间盘信号明显降低。统计学结果显示纤维环部分和全层针刺组术后4周和8周时MRI结果评分比对照组显著升高；纤维环全层针刺组4周及8周时分别比部分针刺组显著升高（Bonferroni校正后，P＜0.01，Mann-ann-RI影像；2b,c分别为纤维环全层针刺后4、8周的MRI影像；2d为统计处理结果，***P＜0.01（略）　　图3a为正常椎间盘HE染色（×200）；3b，c分别为纤维环