纤维环损伤法复制椎间盘退变动物模型及在中医药研究中应用进展

中医药在治疗椎间盘退变所致腰痛疾病中有广泛的应用。为了研究其治疗机制,建立符合疾病发展规律的动物模型是必不可少的基础工作。目前,用于椎间盘退变研究的动物模型可根据造模方式的不同分为自发模型、化学损伤模型、应力改变模型、脊柱失稳模型、结构损伤模型等。其中,结构损伤模型中的纤维环损伤法所构建的动物模型具有成模率稳定、模型可靠、椎间盘退变进展缓慢等优点,因此较适合作为中医药治疗研究的动物模型。然而,目前该造模方式存在损伤器具不统一、进针角度、留针时间以及针刺次数不一致等问题。该文综述了纤维环损伤法构建椎间盘退变动物模型的机制假设、动物选择、复制方法比较、观察指标以及在中医药研究中的应用,旨在为后续相关中医药机制研究提供可行的造模方案参考。

九十一种炎症蛋白与颈椎间盘退变的因果关系

背景:颈椎间盘退变是一种常见的退行性疾病,而炎症蛋白在颈椎间盘退变中起到重要作用,但其中的具体机制仍有待深入研究。目的:采用孟德尔随机化方法来评估91种炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的潜在因果关系。方法:获取91种炎症蛋白的全基因组关联分析统计数据(从GCST90274758到GCST90274848)和芬兰数据库中颈椎间盘退变的全基因组关联分析数据(finngen_R10_M13_CERVICDISCV)。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的因果关系。敏感性分析检验孟德尔随机化分析结果是否可靠,然后以同样方法进行反向孟德尔随机化分析。结果与结论:①正向分析结果表明,共有6种炎症蛋白与颈椎间盘退变有显著的因果关系,其中胶质细胞系源性神经营养因子水平(OR=1.095,95%CI:1.012-1.184,P=0.023)、白细胞介素4水平(OR=1.094,95%CI:1.002-1.194,P=0.045)和单核细胞趋化蛋白1水平(OR=1.062,95%CI:1.001-1.127,P=0.048)与颈椎间盘退变风险呈直接的正向因果关联;白细胞介素17 C水平(OR=0.906,95%CI:0.839-0.979,P=0.013)、白细胞介素18水平(OR=0.924,95%CI:0.866-0.986,P=0.017)和白细胞介素2水平(OR=0.894,95%CI:0.821-0.973,P=0.010)与颈椎间盘退变风险呈直接的负向因果关联。②反向分析结果表明,当颈椎间盘退变作为暴露数据时,与91种炎症蛋白均不具有显著因果关系。③敏感性分析结果显示:双向孟德尔随机化的Cochran’s Q检验、MR-Egger回归法和MR-PRESSO结果P值均大于0.05,表明炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的因果效应分析不存在显著的异质性和多效性。④上述结果证实,胶质细胞系源性神经营养因子水平、白细胞介素4水平、单核细胞趋化蛋白1水平、白细胞介素17C水平、白细胞介素18水平和白细胞介素2水平与颈椎间盘退变之间可能具有较为显著的潜在因果关系,这为研究颈椎间盘退变潜在的机制、探索颈椎间盘退变的早期防治以及相关的药物治疗提供了有价值的线索。

中医药延缓颈椎间盘退变研究

颈椎病是因颈部椎间盘、椎体、关节及韧带退行性改变并因劳损、感受风寒湿邪、咽喉部感染等加重退变，导致颈部动静力平衡失调，产生椎间盘突出(或膨出)、韧带骨化、骨质增生，从而刺激或压迫颈部肌肉、神经、脊髓、血管而出现的一系列临床症状和体征的综合征。颈椎间盘退变是颈椎病的主要病理基础。

中医药对椎间盘退变相关信号通路影响实验研究进展

目的:综述近年来中医药对椎间盘退变相关信号通路影响的实验研究进展。方法:查阅近年来公开发表的相关文献,从信号通路受抑制后延缓椎间盘退变和激活后延缓椎间盘退变两方面,分别总结中药提取物、复方、针刺及手法等影响椎间盘退变的作用机制。结果:中医药的相关研究主要集中在NF-κB、MAPK及Wnt等经典信号通路。施加因素多取自临床常用的经方、验方,尤以补益肝肾及温补肾阳类为主。并对椎间盘退变模型均取得了较好的实验结果。结论:通过对信号通路影响的实验研究,在分子层面阐释了中医药对椎间盘退变影响的作用机制。但研究仍存在一定局限性,需继续深入进行,为实现椎间盘退变的中医药精准医疗打下更坚实的基础。

基质金属蛋白酶与基质金属蛋白酶组织抑制剂对椎间盘退变的调控及中医药干预的研究进展

椎间盘退变(Intervertebral disc degeneration,IVDD)是诱发多种脊柱疾患共同的病理基础,亦是导致腰背部疼痛的主要因素之一。细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)的合成及分解代谢失衡,导致胶原纤维、蛋白聚糖及其他基质的异常降解是IVDD的主要病理特征。而基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMPs)与基质金属蛋白酶组织抑制剂(Tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,TIMP)在ECM的合成与分解代谢中具有重要作用。中药多成分、多途径、多靶点、整体调节等优势在治疗IVDD方面疗效确切。目前,众多国内外学者研究发现,中药有效成分及其复方制剂通过抑制MMPs的上调及促进TIMP的表达,从而达到预防及治疗IVDD的作用。通过综述MMPs与TIMP在IVDD中的作用机制及中医药通过干预MMPs与TIMP抑制ECM的异常降解的相关实验研究,以期为中医药精准防治椎间盘退变提供新思路。

青年人群慢性颈痛是否与颈椎间盘退变相关?一个全新的MRI分型系统建立与验证

目的针对在校大学生,采取颈椎MRI检查,通过建立颈椎间盘退变新的分级系统,判断其慢性颈痛发生是否与间盘退变直接相关。方法从2022年10月~12月,从某大学招募慢性颈痛患者和健康受试者,按照标准筛检,安排所有受试者接受核磁共振检查。按新的颈椎间盘退变分级方法,邀请多位脊柱外科和放射科医师先后两次对所有受试者的核磁结果进行阅片并分级,对分级的一致性进行判断,并评估颈痛与间盘退变之间的关系。结果最终受试者为78人(慢性颈痛组(试验组)和健康对照组(对照组)均为39人),男29人,女49人;对照组/试验组:男性20/9,女性20/29。女性相对于男性,更容易出现慢性颈痛。通过Kappa检验,发现前后两次各位观察者的评估结果相似,观察者间和观察者内,均匀良好的一致性。而且尽管两组间不同颈椎间盘退变分级的分布有差异,试验组的退变分级更高,但差异并无统计学意义。结论基于核磁共振检查的新的颈椎间盘退变分级方法,简单易行,不同评估者的一致性强,利于后续有限元分析。慢性颈痛的发生与颈椎间盘退变并无关联,其确切发病机制还需将来进一步研究。

从筋骨理论探讨腰椎间盘退变动物模型的构建及其在中医药研究中的应用

目的综述基于筋骨理论腰椎间盘退变动物模型的构建及其在中药研究中的应用。方法在CNKI和PubMed数据库查阅近年来国内外相关文献,分析中医骨伤科学筋骨相关理论对于腰椎间盘退行性疾病的认识,并对基于该理论的腰椎间盘退变动物模型的构建方法进行分类分析。结果腰椎间盘退变的发病机制其表是筋骨的失衡,其里则是气虚血瘀、肝肾亏虚。动物模型大体可分为损伤模型、双后肢直立模型、动静力失稳模型,可以模拟出不同病因导致人类椎间盘的退变。损伤模型中的纤维环穿刺模型、双后肢直立模型和动静力失稳型在中药研究中应用较多。结论目前的腰椎间盘退变动物模型基本可以满足中医药研究使用,有助于阐释中医药的作用机理,但复制更贴合人类腰椎间盘退变的动物模型仍是未来研究的主要方向。

生长因子在椎间盘退变中的作用及中医药干预研究进展

椎间盘退变为当今世界范围内患病率最高的疾病之一,逐渐呈现低龄化的趋势。椎间盘退变的有效防治日益成为全球关注的焦点及临床研究的热点。椎间盘退变受营养状况、生物力学、免疫机制等因素的影响,其中细胞凋亡及细胞外基质紊乱是目前公认影响椎间盘退变发展的主要病理机制。现代医学对椎间盘退变的研究已经深入分子免疫水平。研究发现相关生长因子在椎间盘退变的病理机制中扮演着重要角色,其通过调控椎间盘细胞的凋亡及基质降解,是调控椎间盘退变发生、发展的重要传导因子。转化生长因子-β及胰岛素类生长因子的表达可抑制髓核细胞凋亡,减少基质降解;血管内皮生长因子促进新生血管的形成及椎间盘的重吸收;碱性成纤维细胞生长因子保护椎间盘终板软骨细胞不受破坏,延缓椎间盘退变进程。目前治疗椎间盘退变临床多使用非甾体抗炎药或阿片类等药物进行治疗,但长期服用会导致胃肠道不良反应。中医药治疗椎间盘退变有不良反应小、价廉效优等优势。不断深入的现代网络药理学及分子生物学等研究发现,中医药可干预多种生长因子的表达,进而调节椎间盘细胞外基质的稳定,发挥治疗椎间盘退变的作用。该文阐述相关生长因子在椎间盘退变中的作用,以及中医药调控相关生长因子的研究成果,以期为中医药防治椎间盘退变提供参考和依据。

颈椎矢状面平衡参数与颈椎间盘退变的相关性

目的探讨颈椎矢状面平衡参数与颈椎间盘退变程度的相关性。方法在150例颈椎病患者的颈椎侧位X线片上测量C_(2~7)椎间盘节段的退变程度以及颈椎矢状面平衡参数[C_(2~7)Cobb角、C_(0~7)Cobb角、C_(2~7)矢状面垂直距离(C_(2~7)SVA)、T_(1)倾斜角(T_(1)S)及T_(1)S-C_(2~7)Cobb角],分析颈椎间盘退变程度与性别、年龄及颈椎矢状面平衡参数的相关性。根据C_(2~7)椎间盘退变程度分为A组(退变程度较轻,总评分<3分,56例)和B组(退变程度较重,总评分≥3分,94例),比较两组矢状面平衡参数的差异及组内参数之间的相关性。结果C_(2~7)椎间盘退变程度总评分不同年龄之间比较差异有统计学意义(P<0.01),不同性别、颈椎曲度之间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。T_(1)S与C_(2~7)颈椎间盘退变程度总评分呈正相关(P<0.05),而其余矢状面平衡参数与之无相关性(P>0.05)。T_(1)S B组高于A组(P<0.05);其余矢状面平衡参数两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组内C_(2~7)Cobb角与T_(1)S均呈正相关(P<0.01),与T_(1)S-C_(2~7)Cobb角均呈负相关(P<0.01);C_(2~7)SVA与T_(1)S-C_(2~7)Cobb角均呈正相关(P<0.01);A组内C_(2~7)Cobb角与C_(2~7)SVA呈负相关(P<0.01),而B组内两者无相关性(P>0.05);B组内T_(1)S与C_(2~7)SVA呈正相关(P<0.01),而A组内两者无相关性(P>0.05);两组内T_(1)S与T_(1)S-C_(2~7)Cobb角均无相关性(P>0.05)。结论颈椎间盘退变程度与年龄密切相关;在常用颈椎矢状面平衡参数中,T_(1)S与颈椎间盘整体退变呈正相关,颈椎间盘退变程度较重的患者中T_(1)S与C_(2~7)SVA呈正相关。

中医药综合治疗对兔退变椎间盘内部分炎性因子的影响

目的:观察中医药综合治疗对兔腰椎间盘退变中炎性因子的活性的影响,探讨中医药综合治疗对腰椎间盘退变的作用机制。方法:选用健康新西兰大白兔90只,雌雄各半,平均6月龄,体重平均约2.5kg。通过纤维环穿刺的方法,建立椎间盘退变模型。90只新西兰兔随机分成5组行造模手术,所有组处死后取髓核组织以检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)含量及髓核含水量。结果:模型对照组中TNF-α、MMP-3的含量与正常组相比较明显升高(P<0.01),髓核含水量明显降低(P<0.05)。各治疗组4、6周后椎间盘组织中TNF-α、MMP-3的含量与模型对照组相比较均明显降低(P<0.01);髓核含水量略升高(P>0.05)。中药加贴敷组4、6周后TNF-α、MMP-3的含量与单独内服中药及贴敷比较有不同程度降低(P<0.05,P<0.01)。结论:退变后的椎间盘中释放的炎性因子TNF-α、MMP-3含量会增加,髓核含水量明显降低;所有治疗组在治疗一定时间后均能降低退变椎间盘中炎性因子TNF-α、MMP-3的含量,通过抑制炎性反应,恢复髓核组织部分含水量,阻止椎间盘退变过程;中医药综合治疗效果优于单独使用中药或贴敷治疗。

不同针灸疗法对颈椎椎间盘退变模型大鼠bFGFmRNA表达的影响

目的 观察不同针灸疗法对颈椎椎间盘退变模型大鼠的 b F GF m RNA表达含量的影响。方法 采用切除大鼠颈部肌群建立颈椎椎间盘退变动物模型 ,以 RT-PCR法检测 60只大鼠椎间盘组织经电针、温灸、穴位注射后对 b FGFm RN A表达影响 ,并与芬必得对照。结果 模型组与正常组之间存在非常显著差异 ( P<0 .0 1) ,与电针组、温灸组、穴注组之间有显著差异 ( P<0 .0 5 )。结论 针灸疗法对颈椎病有确切疗效可能与通过有效抑制椎间盘组织 b FGFm

回医烙灸疗法对大鼠颈椎间盘退变模型软骨细胞凋亡的影响

目的探讨回医烙灸疗法对颈椎间盘退变模型治疗作用及其机制。方法选取30只3月龄雌性SD大鼠随机分为空白对照组、模型对照组和烙灸组,每组10只,采用切断右侧颈部肌群的方法制成动静力失衡型颈椎间盘软骨退变模型,烙灸组在造模4周确认成功后,进行烙灸疗法,每日1次,每次20min,干预治疗4周。空白对照组和模型对照组不予干预。烙灸治疗4周后,行颈椎正侧位X线片评分及软骨细胞凋亡指数检测。结果颈椎影像学评分方面:烙灸组[(2.02±0.18)分]与空白对照组[(0.58±0.13)分]低于模型对照组[(5.08±1.59)分]评分(P<0.05),烙灸组与空白对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。颈椎间盘软骨细胞凋亡指数(荧光染色)烙灸组(20.13±3.51)和空白对照组(6.13±0.72)低于模型对照组(40.23±2.13)(P<0.05);烙灸组间盘终板软骨细胞凋亡指数高于空白对照组(P<0.05)。结论回医烙灸疗法可减少大鼠颈椎间盘退变模型终板软骨细胞的凋亡,从而延缓颈椎间盘软骨的退变。

中医药对退行性椎间盘各结构相关信号通路影响的实验研究进展

从椎间盘的不同结构:髓核、纤维环、终板三个方面,分别总结中医药对退行性椎间盘相关信号通路的影响。中医药治疗包括中药提取物、经典方剂、针刺、针刀等手段,在椎间盘退变过程中发挥减少细胞外基质降解、降低炎症反应、促进细胞增殖、抑制细胞凋亡,进而延缓椎间盘退变的作用,而在3种椎间盘结构中均参与调节的信号通路包括MAPK、Wnt/β-catenin、NF-κB等经典信号通路。从分子水平研究椎间盘退变的机制,为实现椎间盘退变的中医药精准医疗提供依据。

针刀疗法对兔退变颈椎间盘组织中p38MAPK蛋白与IL-1表达的影响

目的 观察针刀疗法对兔退变颈椎间盘组织中p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)蛋白与白细胞介素-1(IL-1)表达的影响,探讨针刀治疗颈椎间盘退变的作用机制。方法 选用24只普通级的6月龄健康雄性新西兰大白兔,随机分为空白组、模型组与针刀组,每组8只。模型组与针刀组采用自制兔盒制作颈椎间盘退变模型。造模4周后,通过X线与MRI检查评价造模成功与否。造模结束后7 d,空白组与模型组不予任何干预措施;针刀组予以针刀干预,每周1次,共3次。干预结束后7 d,每组随机抽取2只行MRI检查,观察影像学变化。影像学检查结束后行空气栓塞法处死,立即取出椎间盘组织。HE染色观察其组织病理学变化,Western blot法检测p38MAPK的蛋白表达水平,免疫组织化学染色法检测IL-1的表达水平。结果 磁共振成像结果显示空白组见椎间盘高度正常,髓核呈亮白色,未见椎间隙变窄、椎间盘突出,纤维环边缘完整;模型组见椎间盘高度降低,髓核呈灰黑色,椎间隙变窄,C6/7椎间盘向后方突出,纤维环破裂;针刀组椎间盘高度正常,髓核呈灰色,未见椎间隙变窄,C6/7椎间盘向后方轻微突出,纤维环边缘尚完整。HE染色结果见空白组椎间盘组织结构清晰,髓核居中,纤维环排列规则,软骨终板结构完整。模型组髓核组织被纤维组织和成纤维细胞替代,纤维环较空白组粗糙增厚,排列不规则,出现裂隙,软骨终板不完整。针刀组髓核居中,与纤维环界限清晰,软骨终板结构正常。与空白组相比,模型组椎间盘组织p38MAPK蛋白与IL-1表达水平明显升高(P<0.01);与模型组相比,针刀组椎间盘组织p38MAPK蛋白表与IL-1达水平显著降低(P<0.01)。结论 针刀疗法可通过下调p38MAPK与IL-1的表达水平以延缓椎间盘退变。

动静力失衡性大鼠颈椎间盘退变模型的动态观察

目的 :动态观察大鼠颈部动静力失去平衡后颈椎间盘退变的过程与程度。方法 :选择 8月龄清洁级SD大鼠 60只 ,随机分为 3月、5月、7月 3个对照组 ,3月、5月、7月 3个模型组 ,每组 10只。在建立动静力失衡性大鼠颈椎间盘退变模型的基础上 (对照组为不作手术的正常大鼠 ) ,组织形态学评判颈椎间盘退变的程度 ;并检测前列腺素E2 (PGE2 )、6 酮 前列腺素F1α( 6 keto PGF1α)含量和胶原酶 (MMP 1)活性。结果 :( 1) 3月模型组可见颈椎间盘纤维环出现裂隙 ,排列轻度不规则 ,髓核出现皱缩或变小 ,少数椎间盘可见髓核轻度突出 ;5月模型组大鼠椎间盘髓核完全纤维化 ,7月模型组椎间盘突出或骨赘形成。 ( 2 )与同期对照组比较 ,5月和 7月模型组大鼠MMP 1活性明显升高 (P <0 0 5) ;PGE2 和 6 keto PGF1α含量均明显升高 (P<0 0 5或P <0 0 1)。 ( 3)模型组组间比较 ,5月和 7月组大鼠MMP 1活性比 3月组升高 (P <0 0 5) ;5月组 6 keto PGF1α较 3月组升高 (P <0 0 5)。结论 :颈椎间盘退变是一渐进性的过程 ,通过破坏大鼠颈部动静力平衡系统 ,可以加快颈椎间盘退变进程 ,从而进一步阐述了“动力失衡为先 ,静力失衡为主”

退变大鼠颈椎间盘细胞凋亡的实验研究

目的 :动态观察大鼠颈部动静力失去平衡后颈椎间盘细胞凋亡的改变。方法 :建立动静力失衡性颈椎间盘退变模型 ,透射电镜、TUNEL法、流式细胞仪PI法检测造模 3、5、7月后椎间盘细胞凋亡程度。结果 :退变椎间盘内有典型凋亡的细胞 ,以软骨细胞为主。与对照组比较 ,各个模型组软骨细胞凋亡指数明显升高 (P <0 .0 1 ) ;模型组间比较 ,5月、7月较 3月细胞凋亡指数明显升高 (P <0 .0 1 )。结论 :退变椎间盘软骨细胞凋亡数目增多可能是椎间盘退变的机理之一。

退变颈椎间盘致炎机制的实验研究

目的：检测退变颈椎间盘中炎症反应标志物含量变化，从生物化学角度探讨颈椎病的发生机制。方法：２０ 只新西兰兔随机分为造模与对照组２ 组，每组再分３ 个月和８ 个月２ 个观察亚组。切除造模组动物颈棘上、棘间韧带及分离颈椎后旁两侧肌肉，造成颈椎力学上的失衡而诱导兔颈椎间盘退行性改变。在术后 ３ 个月和 ８ 个月时分别处死动物，取颈椎间盘组织，行病理学检查并测定其中组织胺、５羟色胺、 Ｐ Ｇ Ｅ２ 和６酮 Ｐ Ｇ Ｆ１α含量。结果：造模组动物颈椎间盘中４ 种炎症介质含量均明显高于相应观察点的对照组；而造模组动物术后８ 个月的颈椎间盘中 ４ 种炎症介质含量均与术后 ３ 个月无显著差异（ Ｐ＞ ０．０５）。结论：退变颈椎间盘是致炎的，退变颈椎间盘中产生的炎症介质可能直接参与颈椎病的发病过程。

人颈椎间盘退变基因表达谱的研究

目的探讨人的颈椎间盘组织基因表达谱的变化,分析椎间盘退变的发生机制。方法改进的一步法抽取6例退变和6例正常颈椎间盘髓核的总RNA,用Cy3、Cy5荧光标记制成cDNA探针,再与22 575个cDNA基因表达芯片杂交,激光扫描荧光信号,对差异基因表达谱进行分析。结果进行6次扫描,退变和正常椎间盘髓核组织共有570个基因发生了差异表达,其中上调550个,下调20个。结论多种基因表达异常与颈椎间盘退变相关。

葛根汤对退变颈椎间盘组织磷脂酶A_2的影响

目的 :观察葛根汤对模型动物退变颈椎间盘组织 PLA2 活性的影响 ,借以探讨葛根汤治疗颈椎病的抗炎作用机理。方法 :选用动力失衡性颈椎病动物模型 ,造模动物到期后取 C4～ 5颈椎间盘 ,采用催化活性与微孔比色相结合的测定法测定 PLA2 活性。结果 :模型组颈椎间盘 PLA2 活性明显升高 ,正常组则很低 ,二者比较有显著差异 ;葛根汤无论是对早期治疗批还是治疗批均有下调 PLA2 的作用 ,以大剂量为优。结论 :葛根汤具有下调退变颈椎间盘中 PLA2 活性的作用 ,从而可减少多种炎症介质的合成 ,这可能是其治疗颈椎病的作用机制之一。