小尾寒羊颈椎前路椎间盘切除融合模型的建立及评估

目的颈椎间盘突出症(cervical disc herniation,CDH)是骨科常见疾病之一,随着对该疾病研究的深入及颈椎内植物的发展,建立颈椎融合动物模型成为不可或缺的部分,目前国内对颈椎融合动物模型建立及评估的研究报道较少,本研究以期为颈椎融合相关研究提供完备的动物模型和内植物性能的评估方案。方法选择小尾寒羊,改良术式后行颈椎前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF),将聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)椎间融合器(interbody fusion cage,Cage)(对照组)、3D打印钛合金Cage(实验组1)及新方法钛合金Cage(实验组2)分别植入每只羊的不同颈椎节段(C2/3~C4/5),术后行血液学检测、组织病理学分析评估手术恢复情况及材料生物安全性,利用X光、CT、Micro-CT及定量分析、硬组织切片染色、生物力学试验评估内植物的骨长入及骨融合情况。结果绵羊改良术式ACDF模型建立成功,血液学检测重要指标无显著性差异(P>0.05),组织病理学分析显示均无炎症细胞浸润等病理改变,内植物生物安全性良好,X光及CT显示内固定位置及椎间融合情况良好,术后3个月及6个月Micro-CT及定量分析表明,与PEEK Cage组相比,新方法钛合金Cage组及3D打印钛合金Cage组内部的骨体积/总体积、骨小梁数目显著性升高(P<0.01),骨小梁间距显著性降低(P<0.01),且新方法钛合金Cage组骨质长入更多(P<0.01),硬组织切片染色表明新方法钛合金Cage组及3D打印钛合金Cage组孔隙内有明显骨质长入且较为密实,结合较PEEK Cage组略好,生物力学试验显示,与PEEK Cage组相比,新方法钛合金Cage及3D打印钛合金Cage在一定程度上降低了颈椎屈伸、侧弯、扭转运动范围(P<0.05),同时增强了颈椎的稳定性,且新方法钛合金Cage更有优势(P<0.05)。结论建立绵羊改良术式ACDF模型后,利用合理有效的评估方法,证明了该模型的合理性及有效性,同时说明3种材料的Cage均显示出良好的生物安全性,新方法钛合金Cage及3D打印钛合金Cage较PEEK Cage的骨长入及骨融合性能更强,可增强颈椎的稳定性,且新方法钛合金Cage更有优势。

MSCT-3D技术在动物与人骨骼形态比较研究中的应用

目的应用MSCT-3D显示技术比较正常贵州香猪、Marshall比格犬、恒河猴与人上肢带骨及躯干骨的形态学差异。方法采用MSCT分别对贵州香猪、比格犬和恒河猴进行CT全身扫描并进行图像重建,观察其上肢带骨、躯干骨形态结构与人的异同。结果比格犬、恒河猴、贵州香猪脊椎骨和肋的基本组成与人相同,脊椎骨由椎体和附件组成,肋骨包括真肋、假肋和浮肋。而脊柱曲度、各段椎骨数目、胸骨结构、肋的数目、胸肋连接、上肢带骨的组成与人不同,恒河猴的脊柱曲度和上肢带骨连接与人相同,有颈、胸、腰、骶四个生理性弯曲并由锁骨和肩胛骨共同连接自由上肢骨,比格犬和贵州香猪只有颈、胸腰、骶三个生理性弯曲,仅由肩胛骨连接自由上肢骨。结论恒河猴躯干骨和上肢带骨与人有良好的相似性,而比格犬和贵州香猪与人差别较大。MSCT-3D技术为实验动物形态学比较研究提供了一种相对无创、快速、可以在体研究并动态连续观察的科学有效方法。

鼠伤寒沙门菌sapC基因缺失株的构建及生物学特性分析

旨在研究鼠伤寒沙门菌ABC转运膜蛋白SapC在沙门菌致病机制中的功能。本研究利用λ-Red重组技术构建了鼠伤寒沙门菌sapC基因缺失突变株SMΔsapC,对其进行生长特性、酸性应激试验、多黏菌素B敏感性试验、生物被膜检测、胞内存活和小鼠体内毒力试验。结果显示,基因缺失株SMΔsapC与亲本菌株和互补菌株相比,其生长速度无明显差异;在酸应激条件下,SMΔsapC存活率显著低于亲本菌株;sapC基因缺失降低了鼠伤寒沙门菌生物被膜的形成能力;同时,SMΔsapC基因缺失株在鼠源巨噬细胞内的增殖能力和小鼠体内的毒力显著低于亲本菌株。研究表明,sapC基因影响鼠伤寒沙门菌的抗酸能力、生物被膜形成能力,从而影响沙门菌在体内外的毒力。本研究为进一步阐释鼠伤寒沙门菌的致病机制奠定了基础。

鼠伤寒沙门菌mgtC基因生物学功能的研究

【目的】为沙门菌致病机制的全面阐释提供理论指导。【方法】利用λ-Red同源重组技术构建了鼠伤寒沙门菌mgtC基因缺失突变株SM△mgtC,对其进行生长特性、酸性应激、多粘菌素B敏感性、生物被膜检测、细胞感染和小鼠体内毒力试验,分析mgtC基因在鼠伤寒沙门菌致病机制中的重要作用。【结果】基因缺失株SM△mgtC与亲本菌株和回补菌株相比,生长速度无明显差异,mgtC基因缺失不影响沙门菌的生长特性;在酸应激和多粘菌素B作用条件下,SM△mgtC存活率显著低于亲本菌株,且mgtC基因缺失降低了鼠伤寒沙门菌生物被膜的形成能力;基因缺失株SM△mgtC失去在鼠源巨噬细胞内大量增殖的能力,同时SM△mgtC在小鼠体内的毒力也显著低于亲本菌株。【结论】mgtC基因通过影响鼠伤寒沙门菌的抗酸能力、多粘菌素B耐受性、生物被膜形成能力,从而影响沙门菌在体内、外的毒力。本研究为进一步阐释鼠伤寒沙门菌的致病机制奠定了基础。