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-Dawley大鼠32只，20只进行腰椎间盘纤维环厚度测量，确定针刺深度；12只经腹膜手术，L3、4、L4、5、L5、6椎间盘使用21G针分别行纤维环部分针刺或全层针刺，L6S1椎间盘作为对照，术前及术后4、8周行MRI检查，然后处死，椎间盘行HE染色。［结果］测量大鼠腰椎间盘纤维环厚度后，确定适用于L3、4、L4、5、L5、6、

2、L6S1椎间盘纤维环部分针刺深度为1.5mm，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11　　腰椎间盘退变性疾病在人群中的发生极普遍，严重影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

3、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-Dawley（SD）大鼠32只，

4、清洁级，雄性，体重（450±20）g，由中山大学动物实验中心提供，单笼清洁饲养。　　1.2SD大鼠腰椎间盘纤维环厚度测量11　　麻醉后，处死20只SD大鼠，完整取出腰椎间盘，对L3、4、L4、5、L5、6、L6S1椎间盘纤维环进行测量（因L1、2、L2、3椎间盘体积小且不易手术暴露，故未测量）。测量方法：水平（腹背）切开椎间盘，每个椎间盘切开的两部分都给予测量，通过显微镜在标尺下对椎间盘摄像，图像在计算机中加以分析；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，确定纤维

5、环与髓核的交界点，纤维环穿刺的厚度（mm）＝纤维环厚度+附着于纤维环的韧带厚度（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

6、（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2.3mm。　　1.3.2手术操作步骤11　　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

7、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。　　1.4MRI检查　　麻醉下，术前所有的大鼠行磁共振成像（magneticresonanceimage，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

8、的标准为椎间盘在T2WI上的信号强度和面积变化，依据改良的Thompson标准分为4级〔5〕：1级，正常；2级，信号微减弱但高信号区面积明显缩小；3级，信号中等减弱；4级，信号明显减弱。　　1.5组织学检查11　　MRI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。