夏炳江張 磊胡松峰王 寧侯明生
(1.浙江省紹興市中醫(yī)院,浙江 紹興 312000;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué),浙江 杭州 310053)
·研究報(bào)告·
纖維環(huán)穿刺結(jié)合TNF-α注射構(gòu)建大鼠尾椎間盤退變模型的實(shí)驗(yàn)研究*
夏炳江1,2△張 磊2胡松峰1王 寧1侯明生1
(1.浙江省紹興市中醫(yī)院,浙江 紹興 312000;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué),浙江 杭州 310053)
目的觀察X線透視下纖維環(huán)穿刺結(jié)合腫瘤壞死因子-α(TNF-α)椎間盤內(nèi)注射構(gòu)建大鼠尾椎間盤退變模型的可行性。方法取3月齡清潔級(jí)SD大鼠96只,隨機(jī)分為空白對(duì)照組(A組)、對(duì)照組(B組)和實(shí)驗(yàn)組(C組)各32只。C組大鼠在X線透視輔助下,利用0.6mm穿刺針穿刺尾椎5~6椎間隙(Co5/6),穿刺成功后,以微量注射器向椎間盤內(nèi)注入TNF-α(10 ng/μL)25μL。B組大鼠在椎間盤穿刺成功后注入25μL生理鹽水,A組大鼠不做任何處理。采用50%機(jī)械性撤足閾值、椎間隙相對(duì)高度、椎間盤組織學(xué)改變及椎間盤聚蛋白聚糖和Ⅱ型膠原基因表達(dá)評(píng)價(jià)大鼠尾椎間盤退變情況。結(jié)果造模后,C組大鼠50%機(jī)械性撤足閾值明顯降低,椎間隙相對(duì)高度逐漸下降,HE染色顯示椎間盤出現(xiàn)明顯退變表現(xiàn),椎間盤蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)下降,表明模型構(gòu)建成功,與B組大鼠相比,C組大鼠誘發(fā)的椎間盤退變過程出現(xiàn)更早,進(jìn)展更快,程度更重。結(jié)論X線透視下纖維環(huán)穿刺結(jié)合TNF-α椎間盤內(nèi)注射是一種可行的建立大鼠尾椎間盤退變模型的方法,其所誘發(fā)的椎間盤退變過程出現(xiàn)更早,進(jìn)展更快,程度更重。
椎間盤退變 TNF-α 動(dòng)物模型 針刺
椎間盤退變性疾?。―DD)因椎間盤退變的病因和病理生理機(jī)制尚未完全闡明,故目前尚無理想的治療方法。建立一種合理、規(guī)范的椎間盤退變動(dòng)物模型能夠?yàn)檠芯孔甸g盤退變發(fā)生及發(fā)展機(jī)制提供有利條件,同時(shí)為驗(yàn)證各種干預(yù)措施修復(fù)退變椎間盤有效性提供良好的實(shí)驗(yàn)載體。目前,腫瘤壞死因子-α(TNF-α)作為一種具有多種生物學(xué)效應(yīng)的細(xì)胞因子,在椎間盤退變發(fā)生發(fā)展中的作用越來越受到重視。大量文獻(xiàn)證實(shí),退變椎間盤組織中TNF-α表達(dá)明顯增高[1-2],且與人類盤源性腰痛的發(fā)生密切相關(guān)[3]。故本研究擬采用傳統(tǒng)的纖維環(huán)針刺法結(jié)合外源性TNF-α椎間盤內(nèi)注射的方法構(gòu)建大鼠尾椎間盤退變模型,并采用行為學(xué)、放射學(xué)、組織學(xué)及分子生物學(xué)等方法評(píng)價(jià)椎間盤退變情況,以期建立一種穩(wěn)定,可重復(fù),且與人類椎間盤退變具有類似表現(xiàn)的動(dòng)物模型?,F(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
清潔級(jí)SD大鼠96只,12周齡,體質(zhì)量 (220± 20)g,所有SD大鼠均由浙江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供 (實(shí)驗(yàn)動(dòng)物號(hào):SYXK-浙-2008-0115),每籠4只,喂食普通顆粒飼料,室溫(20±2)℃,自然光照,保持良好通風(fēng),自由進(jìn)水進(jìn)食。
1.2 試劑與儀器
Von Frey纖毛儀(美國(guó)Stoelting),多光譜小動(dòng)物活體成像儀(美國(guó)Carestream Health),全自動(dòng)組織脫水機(jī)(日本櫻花),輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(德國(guó)Leica),顯微鏡及顯微拍攝系統(tǒng)(德國(guó)Leica),BI-2000醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng) (成都泰盟科技有限公司),TNF-α(上海生工),Trizol提取液(上海生工),反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TAKARA,大連),定量試劑盒(TAKARA,大連),PCR引物(上海生工)。
1.3 分組與造模
將96只大鼠,按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)原則,隨機(jī)分為空白對(duì)照組(A組)、對(duì)照組(B組)和實(shí)驗(yàn)組(C組)各32只。C組大鼠在X線透視下,采用傳統(tǒng)的纖維環(huán)針刺法結(jié)合外源性TNF-α椎間盤內(nèi)注射的方法構(gòu)建尾椎間盤退變模型,具體方法如下:所有SD大鼠術(shù)前禁食6 h,利用10%水合氯醛(0.3 mL/100 g)腹腔注射麻醉。取仰臥位,在X線透視引導(dǎo)下,利用0.6mm穿刺針穿刺尾椎5/6椎間隙(Co5/6)。當(dāng)穿刺針進(jìn)至椎間盤中心后,以微量注射器向椎間盤內(nèi)注入TNF-α(10 ng/μL)25μL,停留約10 s后出針。術(shù)后肌肉注射青霉素10000 U預(yù)防感染,持續(xù)3 d,分籠常規(guī)飼養(yǎng),自由活動(dòng)。B組大鼠在椎間盤穿刺成功后注入25μL生理鹽水,其他干預(yù)措施同C組大鼠。A組大鼠不做任何處理。
1.4 標(biāo)本采集及檢測(cè)
分別于造模前及造模后相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)每組各取8只大鼠測(cè)定50%機(jī)械性撤足閾值、椎間盤相對(duì)高度、椎間盤組織學(xué)改變及聚蛋白聚糖與Ⅱ型膠原(Col2)mRNA表達(dá)水平。
1.4.1 50%機(jī)械性撤足閾值測(cè)定 采用經(jīng)典 “Up-Down”方法測(cè)定大鼠造模前及造模后1 d、3 d、1周、2周、4周、6周50%機(jī)械性撤足閾值,判定其是否產(chǎn)生病理性疼痛,該閾值與疼痛呈負(fù)相關(guān)[4]。為消除心理環(huán)境因素的干擾,測(cè)試前先將大鼠置于測(cè)試裝置內(nèi)1 h,使其適應(yīng)環(huán)境,等待大鼠完全安靜后開始試驗(yàn)。采用不同強(qiáng)度的von Frey hairs分別對(duì)大鼠后足足趾施加機(jī)械性刺激,測(cè)試時(shí)保持von Frey hairs垂直、微彎曲,刺激時(shí)間為6 s,期間若大鼠出現(xiàn)快速撤足即為陽性反應(yīng)。若撤足反應(yīng)為陰性,則增加1級(jí)刺激強(qiáng)度,若撤足反應(yīng)為陽性,則將刺激強(qiáng)度減小1級(jí)。如此反復(fù),以第1個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的前1點(diǎn)為起點(diǎn),連續(xù)6次的刺激結(jié)果為最終的撤足反應(yīng)模式。通過特定的程序?qū)⒊纷惴磻?yīng)模式轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的撤足閾值。
1.4.2 椎間盤相對(duì)高度測(cè)量 在造模前及造模后第2、4、6周將大鼠麻醉后,行尾椎X線檢查 (距離6.59英寸;曝光時(shí)間19 s;電壓50 kV)。檢查時(shí)將大鼠尾保持平直,檢測(cè)后即時(shí)數(shù)字化成像,將影像學(xué)資料輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),采用雙盲法對(duì)其進(jìn)行處理。Co5/6椎間盤相對(duì)高度測(cè)量方法[5]:將椎間盤寬度四等分,測(cè)量中點(diǎn)及其兩側(cè)各位點(diǎn)相鄰椎體及椎間盤的高度,計(jì)算椎間盤高度指數(shù) (DHI)=椎間盤高度平均值/椎體高度平均值,以DHI變化率(DHI%)代表椎間盤高度的變化,即DHI%=術(shù)后DHI%/術(shù)前DHI%×100%。
1.4.3 椎間盤組織學(xué)觀察 在造模前及造模后第2、4、6周將大鼠Co5/6椎間盤(連同上、下部分椎體)用10%磷酸鹽緩沖液甲醛固定72 h,14%EDTA液脫鈣14 d,按常規(guī)脫水、透明、包埋、石蠟切片,厚約3~4μm,行常規(guī)HE染色,光鏡下觀察椎間盤髓核、纖維環(huán)以及交界區(qū)的組織學(xué)形態(tài)。根據(jù)纖維環(huán)與髓核的退變程度,各自評(píng)分(0~3分)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)[6]執(zhí)行。其中1分為輕度退變,2分為中度退變,3分為重度退變。
1.4.4 椎間盤聚蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)水平檢測(cè) 完整切取大鼠Co5/6椎間盤,利用液氮迅速冷凍后將其研磨成粉。利用Trizol提取液提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,再以合成的cDNA作為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR所需引物序列[7]見表1。以GAPDH基因作為內(nèi)參照,測(cè)量聚蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA的表達(dá)。上述指標(biāo)均重復(fù)測(cè)量2次,取其平均值。
表1 RT-PCR引物序列
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件。多組間的差異比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 動(dòng)物一般情況
本試驗(yàn)中所有SD大鼠均存活,無意外死亡等情況發(fā)生。所有SD大鼠造模前均行X線檢查,以排除先天性尾椎畸形及椎間隙狹窄等情況存在。
2.2 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)50%機(jī)械性撤足閾值測(cè)定結(jié)果比較
見表2。造模前各組大鼠50%機(jī)械性撤足閾值比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。造模后各相應(yīng)時(shí)間點(diǎn),A組大鼠50%機(jī)械性撤足閾值,與基礎(chǔ)閾值比較,均無明顯改變(P>0.05)。B組大鼠50%機(jī)械性撤足閾值在造模后第1天下降,造模后第3天有所回升,7 d后維持在穩(wěn)定水平至造模后6周,與A組大鼠同時(shí)間點(diǎn)閾值相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。C組大鼠50%機(jī)械性撤足閾值從造模后第1天開始下降,至第7天降至最低,并保持在低水平至造模后6周,與A組及B組大鼠同時(shí)間點(diǎn)閾值相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)。
表2 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)50%機(jī)械性撤足閾值比較(±s)
表2 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)50%機(jī)械性撤足閾值比較(±s)
與A組比較,*P<0.05;與B組比較,#P<0.05;與造模前1 d比較,△P<0.05。下同。
造模后組 別 n 造模前1d 1d 3d 1周 2周 4周 6周A組 8 22.32±8.39 23.12±7.43 21.56±8.22 22.54±7.25 23.02±9.34 22.35±8.72 23.48±9.38 B組 8 24.67±9.79 8.34±2.37*△9.16±3.03*△14.34±3.13*△15.76±2.74*△14.66±3.13*△14.17±3.55*△C組 8 23.02±8.62 5.32±1.11*#△4.33±1.45*#△2.04±0.75*#△3.02±0.72*#△2.36±0.64*#△2.53±0.88*#△
2.3 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6椎間盤DHI%測(cè)量結(jié)果比較
見表3。造模前各組大鼠DHI比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。造模后各相應(yīng)時(shí)間點(diǎn),A組大鼠DHI%,與造模前比較,均無明顯改變(P>0.05)。B組大鼠DHI%在造模后逐漸下降,與A組大鼠同時(shí)間點(diǎn)DHI%相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。C組大鼠DHI%在造模后明顯下降,與A組及B組大鼠同時(shí)間點(diǎn)DHI%相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表3 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6椎間盤DHI%比較(%,±s)
表3 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6椎間盤DHI%比較(%,±s)
組別 n 造模前1 d 造模后A組 8 B組 8 2周 4周 6周100 100 100 100 100 80.76±10.32*△70.66±13.16*△70.17±14.22*△C組 8100 60.35±10.72*#△52.33±9.23*#△50.19±10.29*#△
2.4 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6椎間盤組織學(xué)觀察比較
見表4。A組大鼠在造模后第2、4、6周Co5/6椎間盤組織形態(tài)學(xué)無明顯異常改變,纖維環(huán)膠原纖維排列有序,髓核與纖維環(huán)界限清晰,髓核組織中間可見較多的脊索細(xì)胞和類軟骨細(xì)胞,分布均勻。B組大鼠在造模后2周,Co5/6椎間盤組織HE染色呈大致正常椎間盤組織學(xué)表現(xiàn)。造模后4周,開始出現(xiàn)纖維環(huán)板層狀結(jié)構(gòu)被破壞,髓核呈皺縮狀,髓核細(xì)胞數(shù)量減少,但髓核內(nèi)仍可見細(xì)胞結(jié)構(gòu)和規(guī)律的細(xì)胞。C組大鼠在造模后2周即開始出現(xiàn)纖維環(huán)排列紊亂、裂隙及斷裂,纖維環(huán)與髓核交界區(qū)變窄,髓核組織被破壞,其中部分髓核組織被成纖維結(jié)締組織取代。
表4 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6椎間盤HE染色評(píng)分比較(分,±s)
表4 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6椎間盤HE染色評(píng)分比較(分,±s)
組別 n 造模前1 d 造模后A組 8 B組 8 2周 4周 6周0 0 0 0 0 1.00±0.71*△2.40±0.89*△3.00±1.22*△C組 80 3.24±0.83*#△3.84±0.84*#△4.80±1.30*#△
2.5 各組大鼠造模前后各時(shí)間點(diǎn)Co5/6蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)水平檢測(cè)結(jié)果比較
見表5。造模前各組大鼠Co5/6椎間盤蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。造模后第2、4、6周,B組與C組大鼠蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA,與造模前比較,均有明顯下降(P<0.05),其中C組大鼠蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA下降更明顯,與B組大鼠同時(shí)間點(diǎn)相比,差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表5 各組大鼠Co5/6椎間盤蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)比較(±s)
表5 各組大鼠Co5/6椎間盤蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)比較(±s)
組別 造模前1 d 造模后2周 4周 6周A組 1.10±0.20 1.13±0.28 1.22±0.25 1.18±0.23(n=8) 1.05±0.08 1.10±0.10 1.11±0.09 1.07±0.11 B組 1.21±0.24 0.70±0.07*△0.74±0.05*△0.62±0.03*△(n=8) 1.08±0.07 0.74±0.06*△0.63±0.07*△0.61±0.02*△C組 1.02±0.21 0.54±0.02*#△0.50±0.04*#△0.52±0.03*#△(n=8) 1.11±0.11 0.48±0.05*#△0.40±0.06*#△0.42±0.02*#△
3.1 椎間盤退變模型構(gòu)建方法
建立的椎間盤退變動(dòng)物模型要求與人類的椎間盤退變具有相似性和可比性,應(yīng)能再現(xiàn)椎間盤退變的客觀規(guī)律,可重復(fù),且所選動(dòng)物的解剖結(jié)構(gòu)與生理特點(diǎn)盡可能與人類接近,同時(shí),應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)因素和操作可行性[8]。目前利用大鼠建模較多,價(jià)格相對(duì)低廉、飼養(yǎng)方便,雖然其椎間盤較小,但解剖結(jié)構(gòu)及生化成份與人類椎間盤相近[9]。在本實(shí)驗(yàn)中,作者采用SD大鼠來構(gòu)建椎間盤退變模型。
纖維環(huán)損傷法是目前最常采用的椎間盤退變?cè)炷7椒?,其中以針刺纖維環(huán)造模法應(yīng)用較廣泛[10]。目前,TNF-α表達(dá)增高是椎間盤退變及下腰痛的重要病理生理學(xué)特征[11-12]。
本研究采用在X線透視下纖維環(huán)穿刺聯(lián)合外源性TNF-α椎間盤內(nèi)注射的方法來建立大鼠尾椎間盤退變模型。該法建立的椎間盤退變模型最大的特點(diǎn)是使用存在于退變椎間盤內(nèi)的細(xì)胞因子TNF-α,能夠更好的模擬椎間盤退變的病理生理過程,與單純纖維環(huán)穿刺法相比更接近椎間盤退變的客觀規(guī)律。
3.2 模型退變的效果評(píng)估
3.2.1 疼痛行為學(xué) 與椎間盤正常生理性衰老不同,病理性椎間盤退變的重要特征是可誘發(fā)疼痛,故對(duì)椎間盤退變模型進(jìn)行疼痛評(píng)估,顯得非常重要。在本研究中,筆者發(fā)現(xiàn)造模大鼠50%機(jī)械性撤足閾值從造模后第1天開始下降,至第7天降至最低,并保持在低水平至造模后6周,與A組及B組大鼠同時(shí)間點(diǎn)閾值相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此,我們認(rèn)為模型大鼠疼痛閾值降低,與臨床椎間盤退變誘發(fā)疼痛現(xiàn)象類似,故該模型有助于研究和評(píng)估新藥物或治療技術(shù)緩解盤源性疼痛的療效。
3.2.2 影像學(xué)指標(biāo) 椎間盤組織在X線上雖然無法直接顯示,但仍可通過間接觀察椎間隙高度及椎緣骨質(zhì)改變來推測(cè)椎間盤的變化,以判斷椎間盤退變的嚴(yán)重程度[13]。既往研究已證明在X線片上測(cè)量到的椎間隙高度改變與椎間盤的組織病理學(xué)、免疫組織化學(xué)檢測(cè)結(jié)果有較高的相關(guān)性[14]。在本研究中,筆者觀察到大鼠椎間隙在造模后明顯下降(P<0.05),提示造模后椎間盤出現(xiàn)明顯退變。與單純穿刺法相比,C組大鼠椎間隙高度丟失更早、更快及更嚴(yán)重,提示X線透視下纖維環(huán)穿刺結(jié)合TNF-α椎間盤內(nèi)注射是一種可行的建立大鼠尾椎間盤退變模型的方法,其所誘發(fā)的椎間盤退變過程出現(xiàn)更早,進(jìn)展更快,程度更重。
3.2.3 組織形態(tài)學(xué) 通過HE染色和其他不同的特殊染色對(duì)椎間盤組織進(jìn)行評(píng)價(jià)分析是目前評(píng)估椎間盤退變最準(zhǔn)確的方法。當(dāng)椎間盤發(fā)生退變時(shí),纖維環(huán),髓核及軟骨終板均會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的病理改變[15]。在本研究中,大鼠在造模后2周即開始出現(xiàn)纖維環(huán)排列紊亂、裂隙及斷裂,纖維環(huán)與髓核交界區(qū)變窄,髓核組織被破壞,其中部分髓核組織被成纖維結(jié)締組織取代,提示椎間盤退變模型建立成功。此外,我們研究亦發(fā)現(xiàn),與單純穿刺法相比,聯(lián)合應(yīng)用TNF-α椎間盤內(nèi)注射可更快誘導(dǎo)椎間盤出現(xiàn)退變。
3.2.4 分子生物學(xué) 研究表明,椎間盤退變是由細(xì)胞外基質(zhì)的合成代謝與分解代謝的動(dòng)態(tài)平衡被打破造成的,其中分解代謝因素更重要[16]。聚蛋白聚糖是椎間盤中蛋白多糖的主要類型。聚蛋白聚糖的降解,被認(rèn)為是軟骨退變?cè)缙诘闹匾笜?biāo)。聚蛋白聚糖降解可致后續(xù)的Ⅱ型膠原纖維降解,后者在穩(wěn)定椎間盤自身結(jié)構(gòu)及對(duì)抗外界壓力負(fù)荷上具有重要的作用[17]。本研究發(fā)現(xiàn),造模大鼠聚蛋白聚糖及Ⅱ型膠原mRNA明顯下降,與對(duì)照組大鼠同時(shí)間點(diǎn)相比,差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這些改變與人類椎間盤退變的病理過程與生化改變規(guī)律類似。
[1] Chen S,Huang Y,Zhou ZJ,et al.Up-regulation of tumor necrosis factor-αand ADAMTS-5 butnotADAMTS-4 in human intervertebral cartilage endplate withmodic changes[J]. Spine(Phila Pa 1976),2014,39(14):E817-825.
[2] You C,Zhu K,Liu X,et al.Tumor necrosis factor-alphadependent infiltration of macrophages into the dorsal root ganglion in a rat disc herniation model[J].Spine(Phila Pa 1976),2013,38(23):2003-2007.
[3] 姜世峰,申才良.腰椎Modic改變中炎性細(xì)胞因子的效應(yīng)[J].中國(guó)組織工程研究,2012,16(17):3213-3217.
[4] Chaplan SR,Bach FW,Pogrel JW,et al.Quantitative assessmentof tactile allodynia in the rat paw[J].JNeurosciMethods,1994,53(1):55-63.
[5] Keorochana G,Johnson JS,Taghavi CE,et al.The effect of needle size inducing degeneration in the rat caudal disc:evaluation using radiograph,magnetic resonance imaging,histology,and immunohistochemistry[J].Spine J,2010,10(11):1014-1023.
[6] Sobajima S,Kompel JF,Kim JS,et al.A slowly progressive and reproducibleanimalmodelof intervertebraldisc degeneration characterized by MRI,X-ray,and histology[J].Spine(Phila Pa 1976),2005,30(1):15-24.
[7] Liang QQ,Cui XJ,Xi ZJ,et al.Prolonged upright posture induces degenerative changes in intervertebral discs of rat cervicalspine[J].Spine,2011,36(1):E14-E19.
[8] Masuda K.Biological repair of the degenerated intervertebral disc by the injection ofgrowth factors[J].Eur Spine J,2008,17(Suppl4):441-451.
[9] Rufai A,Ralphs JR,Benjamin M.The development of fibrocartilage in the rat intervertebral disc[J].Anat Embryol,1995,192(1):53-62.
[10]Li D,Yang H,Huang Y,et al.Lumbar intervertebral disc puncture underC-arm fluoroscopy:a new ratmodelof lumbar intervertebral disc degeneration[J].Exp Anim,2014,63(2):227-234.
[11]廖家新,王宸,吳小濤,等.退變腰椎終板MRI表現(xiàn)與其TNF-α的表達(dá)及臨床療效的相關(guān)性研究[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué),2008,36(3):201-203.
[12]Weiler C,Nerlich AG,Bachmeier BE,et al.Expression and distribution of tumor necrosis factor alpha in human lumbarintervertebraldiscs:a study in surgicalspecimen and autopsy controls[J].Spine(Phila Pa1976),2005,30(1):44-53.
[13]Brayda-Bruno M,TibilettiM,Ito K,etal.Advances in the diagnosisofdegenerated lumbar discsand theirpossible clinical application[J].Eur Spine J,2014(3):S315-323.
[14]Issy AC,Castania V,Castania M,etal.Experimentalmodelof intervertebral disc degeneration by needle puncture in Wistar rats[J].Braz JMed BiolRes,2013,46(3):235-244.
[15]Daly C,Ghosh P,Jenkin G,etal.A review ofanimalmodelsof intervertebral disc degeneration:pathophysiology,regeneration,and translation to the clinic[J].Biomed Res Int,2016(2016):5952165.
[16]Wang F,Jiang JM,Deng CH,etal.Expression of Fas receptor and apoptosis in vertebral endplates with degenerative disc diseases categorized as Modic type IorⅡ[J].Injury,2011,42(8):790-795.
[17]Nagase H,Kashiwagi M.Aggrecanases and cartilage matrix degradation[J].ArthritisRes Ther,2003,5(2):94-103.
An Experimental Study of the Construction of Caudal Intervertebral Disc Degeneration M odel in Rats by Anulus Fibrosus Puncture Combined w ith TNF-αInjection
XIA Bingjiang,ZHANG Lei,HU Songfeng,etal.Shaoxing Hospital of Traditional Chinese Medicine,Zhejiang,Shaoxing 312000,China.
Objective:To study the feasibility of the construction of caudal intervertebral disc degeneration model in rats by anulus fibrosus puncture combined with TNF-αinjection.M ethods:96 SD rats were divided randomly into the blank group(group A,n=32),the control group(group B,n=32)and the experimental group(group C,n=32).In group C,the coccygeal intervertbral discs in rats at Co5-6 were punctured by 0.06 mm needle and
25μL of TNF-α(10 ng/μL).In group B,the coccygeal intervertbral discs in rats at Co5-6 were punctured by 0.06 mm needle and received 25μL normal saline.In group A,no interventions were taken.The caudal intervertebral disc degeneration was evaluated by 50%mechanicalwithdrawal threshold,intervertebral disc relative height,intervertebral disc histological changes and intervertebral disc proteoglycan and collagen typeⅡgene expression.Results:Aftermodeling,the 50%mechanicalwithdrawal threshold decreased;intervertebral disc relative height reduced;intervertebral disc histological changed,HE staining showed visible disc degeneration;the gene expression of proteoglycan and collagen type II intervertebral disc decreased.All these showed the model was successful.Compared with group B,the process of intervertebral disc degeneration in group C appeared earlier,faster,and more serious.Conclusion:In X-ray fluoroscopy,anulus fibrosus puncture combined with TNF-α injection is a feasiblemethod for the establishment of caudal intervertebral disc degeneration model in rats.The process of intervertebral disc degeneration induced by thismethod appeared earlier,faster,and more serious.
Intervertebral disc degeneration;TNF-α;Animalmodel;Needle puncture
R285.5
A
1004-745X(2017)07-1167-05
10.3969/j.issn.1004-745X.2017.07.011
2017-03-29)
浙江省紹興市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015B70060);浙江省中醫(yī)藥科技計(jì)劃項(xiàng)目(2016ZB132)
△通信作者(電子郵箱:xiabj2006@163.com)