C57BL-6J雙足直立小鼠脊柱側凸模型中探究褪黑素對骨代謝異常作用機制及脊柱畸形相關影像學研究.pdf

1、第一章（第一節(jié)）C57BL/6J雙足直立小鼠脊柱側凸模型中探究褪黑素對異常骨密度及骨質量作用機制
　　目的:為了闡明褪黑素(melatonin，MLT)對青少年特發(fā)性脊柱側凸(Adolescentidiopathic scoliosis，AIS)異常骨密度和骨質量的作用機制，我們建立C57BL/6j脊柱側凸小鼠模型研究脊柱側凸影像學和組織學改變。
　　方法:總共80只老鼠被隨機分為四組:20只四足老鼠作為對照組(quadru

2、pedalmice，QP);20只雙足直立鼠(bipedal mice，BP);其余20只四足鼠(QP+ MLT)和20只雙足直立鼠(BP+ MLT)每日22:00腹腔內注射褪黑素(8mg/kg，10％乙醇/生理鹽水)。通過全麻下切除3周齡大的C57BL/6j小鼠前足和尾巴建立雙足直立鼠模型，而四足老鼠無法站立行走。每4周所有實驗小鼠都將行X-線和微計算機斷層掃描技術(micro-computed tomography，micro-CT

3、)來檢測脊柱側彎的發(fā)生率及骨密度和骨質量的三維微結構。納入研究的參數(shù)包括:體積骨密度(volumetric bone mineral density，vBMD)，骨體積分數(shù)(bone volume fraction，BV/TV)，骨小梁數(shù)目(trabecular number，Tb.N)，骨小梁厚度(trabecular thickness，Tb.Th)以及骨小梁分離度(trabecular separation，Tb.Sp)。在處死小

4、鼠前于午夜(00:00)收集血標本，并通過放射免疫測定法測量小鼠體內褪黑素濃度。處死小鼠后取腰椎組織樣本(L5)，縱向切片后通過蘇木精-伊紅染色及酸性磷酸酶染色分別評估破骨細胞數(shù)目。
　　結果:BP組及QP組小鼠脊柱側凸發(fā)生率分別為16/20及6/20。相反，BP+MLT組只有4只小鼠發(fā)展為脊柱側凸，QP+MLT組也僅有1只小鼠發(fā)生脊柱側凸。在BP組和QP組中，褪黑素濃度分別為6.4±4.7pg/ml和4.9±3.1pg/ml。而

5、在BP+MLT和QP+MLT組，褪黑素濃度分別為193.6±78.4pg/ml和219.2±65.9pg/ml。micro-CT數(shù)據(jù)表明，BP+ MLT組小鼠椎體BMD值明顯高于BP組(P＜0.001)。BP+MLT組中BV/TV值，Tb.Th值和Conn.Dn值明顯高于BP組(P＜0.001)，而Tb.Sp值明顯低于BP組(P＜0.001)。BP+ MLT組中破骨細胞數(shù)目明顯低于BP組和Qp組(P＜0.001)。
　　結論:我們

6、的結果表明小鼠直立是側凸進展的關鍵因素之一。雙足直立鼠體內褪黑素的缺乏在脊柱側凸進展及異常骨密度和骨質量中扮演重要角色，維持褪黑素的正常濃度可以抑制脊柱側凸進展，提高骨密度和骨質量。、
　　第一章（第二節(jié)）椎間盤楔形變對青少年特發(fā)性脊柱側凸主胸彎柔韌性有貢獻嗎？
　　目的:A1S中對側彎柔韌性的評估很重要，可用于判斷結構彎，確定融合節(jié)段，選擇手術方式及預測手術療效。然而，椎間盤楔形變大小是否可以預測脊柱柔韌性還不清楚，本研究

7、旨在胸彎型AIS患者中探究椎間盤楔形變對胸彎柔韌性的影響，同時通過比較胸彎站立位和Bending位X線片評估各個節(jié)段椎間盤柔韌性。
　　方法:本研究共納入了126例胸彎型AIS患者。胸彎柔韌性(thoracic curveflexibility index，TCFI)通過以下公式計算:TCFI(％)=（立位Cobb角-Bending位Cobb角）*100/立位Cobb角?；谛貜澣犴g性TCFI將患者分為兩組。共62例TCFI＜50

8、％患者分入A組（僵硬組）;共64例TCFI＞50％患者分入B組（柔韌組）。兩組患者間比較以下參數(shù):年齡，側彎角度，椎間盤楔變角，椎間盤楔形變比例。在側彎近端與遠端之間比較節(jié)段椎間盤柔韌性(segmental flcxibilityindices，SFI)[（立位椎間盤楔變角-bending位椎間盤楔變角）/立位椎間盤楔變角]。脊柱柔韌性和各參數(shù)之間的關系通過Pearson關聯(lián)分析評估。采用Logistic回歸分析評估TCFI的獨立影響因

9、素。
　　結果:A組與B組患者之間年齡，Cobb角大小之間存在顯著差異（年齡:16.42±2.45 vs.13.98±1.96，P＜0.05; Cobb角:59.42°±10.19° vs.50.09°±5.95°，P＜0.05)。B組中的椎間盤楔變角和楔形變所占比例較A組顯著增高(26.96°±5.67°vs.17.13°±8.23°，P＜0.01和53.86％±9.45 vs.28.83％±10.16，P＜0.01)。通過Pe

10、arson關聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)椎間盤楔形變比例與TCFI之問存在顯著相關性(r=0.716，P＜0.001)。多元回歸分析發(fā)現(xiàn)椎間盤楔形變比例是TCFI的獨立影響因素(β=0.676，P＜0.001)。椎間盤楔變角在側彎范圍內各個節(jié)段呈正態(tài)分布，由頂椎區(qū)向頭尾端遞減。頂椎-1節(jié)段和頂椎+1節(jié)段椎間盤楔變角分別為7.32°和7.19°。我們發(fā)現(xiàn)頂椎區(qū)域較兩側遠端椎間盤柔韌性顯著降低（41％(-1)，43％(+1),58％(-2)和80％(+2)

11、vs.98％(-3),134％(+3),159％(-4)和279％(+4),p＜0.01)
　　結論:胸彎型AIS患者椎間盤楔形變比例和Cobb角大小與TCFI之間存在顯著關聯(lián)。頂椎區(qū)的椎問盤柔韌性較兩側遠端椎間盤柔韌性差。這些發(fā)現(xiàn)為預測脊柱側彎進展以及制定手術方案提供必要信息。
　　第一章（第三節(jié)）Lenke5C型特發(fā)性脊柱側凸前路與后路矯形術后臨床美學比較
　　目的:外觀美學改善是AIS患者手術時重要考慮因素。前路

12、手術和后路手術是治療Lenke5C型AIS患者的標準術式。兩種手術各有優(yōu)缺點，但是至今仍沒有關于兩種術式美學的比較。因此本研究旨在比較Lenke5C型患者行前路手術與后路手術之間的美學和影像學差異。
　　方法:從2006年至2010年，在本科室行手術治療的60名女性Lenke5CAIS患者納入本項研究。30例患者行前路手術治療（A組），30例患者行后路手術治療（B組）。平均隨訪時間為26.34個月（范圍，23-44個月）。所有患者

13、術前、術后均攝立位全脊柱正側位X線片及外觀照片。X線片上測量Cobb角，主彎頂椎偏移（apical vertebral translation，AVT）及項椎旋轉(apical vertebral rotation，AVR)。同時在照片上測量腰線高度指數(shù)(waistline height index，WLHI)、腰線深度指數(shù)(waistline depth index，WLDI)、腰線面積指數(shù)(waistline area index，

14、WLAI)、腰部面積指數(shù)(waist area index，WAI)、剃刀背指數(shù)(hump index，HI)5項美學指標。通過這5項美學指標計算綜合美學指標(composite cosmeticindex，CCI)。比較術前和末次隨訪時兩組間美學和影像學參數(shù)差別。
　　結果:術前A組和B組之間年齡，Cobb角，主彎節(jié)段，AVT，AVR影像學指標未見顯著差異;術前兩組之間CCI美學指標之間亦未見顯著差異。末次隨訪時，A組CCI，C

15、obb角，和AVT的改善情況較B組未見顯著差異(P＞0.05)，AVR改善情況優(yōu)于B組(P＜0.05)。且兩組間融合節(jié)段相似(P＞0.05)。兩組術后末次隨訪未見顯著并發(fā)癥，但A組中患者手術時問較B組顯著延長(P＜0.05)。
　　結論:Lenke5C型AIS患者前路與后路手術美學改善及主彎矯正率未見顯著差異。由于后路手術時間更短，更容易操作，我們臨床更偏向于選擇后路手術。
　　第二章（第一節(jié)）椎體楔形變和椎間盤楔形變對強直

16、性脊柱炎胸腰椎后凸畸形貢獻比較
　　目的:強直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis，AS)胸腰椎后凸畸形患者脊柱同時存在椎體楔形變和椎間盤楔形變。然而，椎體楔形變和椎間盤楔形變對胸腰椎后凸畸形的相互貢獻情況并不清楚。本研究將在強直性脊柱炎患者中比較椎體楔形變和椎間盤楔形變對胸腰椎后凸畸形的不同貢獻情況，并分析頂椎椎體楔形變和胸腰椎后凸畸形間的相互關系。
　　方法:從2009年10月至2013年10月，共59

17、例伴有胸腰椎后凸畸形的AS患者納入本次研究，平均年齡為38.1歲。以后凸畸形角度(Global Kyphosis，GK)為標準將納入患者分為兩組:GK＜70°分入A組，GK＞≥70°分入B組。A組共26人，B組共33人。每位患者的GK角都由椎體楔形變和椎間盤楔形變組成。構成胸腰椎后凸畸形的每一個椎體楔變角和椎間盤楔變角都將被測量，隨即計算椎體楔變角和椎間盤楔變角分別所占胸腰椎后凸畸形的相關比例。頂椎楔變角和GK角之間的關系將采用Pear

18、son相關性分析。本研究中患者疾病進展病程和性別情況同樣納入統(tǒng)計分析。
　　結果:組A和組B兩組患者中平均病程值存在顯著差異(p＜0.01)。在A組中，椎間盤楔變角和椎間盤楔變角百分比顯著高于椎體楔變角及椎體楔變角百分比（34.8°±2.5°vs26.7°±2.7°，P＜0.01及56.6％ vs43.4％，P＜0.01）;而B組中，椎間盤楔變角和椎間盤楔變角百分比顯著低于椎體楔變角及椎體楔變角百分比（37.6°±7.0°vs50

19、.1°±5.1°，P＜0.01及42.7％ vs57.3％，P＜0.01）。B組中的椎體楔變角顯著高于組A（50.1°±5.1° vs26.7°±2.7°，P＜0.01）。另外，相關性分析顯示，頂椎椎體楔形變和GK角之間存在顯著關聯(lián)性(R=0.850，P=0.001)
　　結論:AS患者胸腰椎后凸畸形中存在不同的椎體楔形變和椎問盤楔形變。當GK＜70°時，椎間盤楔變角對后凸畸形貢獻比椎體楔變角貢獻人;而當GK≥70°時，椎體楔變角

20、對后凸畸形貢獻比椎間盤楔變角貢獻大，表明在不同嚴重程度胸腰椎后凸畸形的AS患者中存在不同生物力學機制。
　　第二章（第二節(jié)）強直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形患者PSO術后主動脈長度有變化嗎？
　　目的:探討AS胸腰椎后凸畸形患者行閉合性截骨(Closing Wedge Osteotomy，CWO)手術治療后主動脈長度的變化情況及臨床意義。
　　方法:回顧性分析2013年6月至2015年7月在我院行CWO矯形內固定術的24例A

21、S胸腰椎后凸畸形患者。男22例，女2例;年齡38.1歲（范圍，23-54歲）。所有AS患者均行單階段CWO手術。且所有患者手術前及術后2周均攝全脊柱磁共振(Magnetic Resonance Imaging，MRI)及站立位全脊柱正、側位X線片。統(tǒng)計測量所有患者術前、術后全脊柱MRI的主動脈長度(aoritc length，AL，上端固定椎體上緣至L4椎體下緣的距離)及直徑(aortic diameter，AD，截骨椎體水平);全脊柱

22、X線片的胸椎后凸(thoracic kyphosis，TK)、腰椎前凸(lumbar lordosis，LL)、GK角、局部后凸角(local kyphosis，LK)、內固定節(jié)段角度(angle of the fusion levels，AFL)及截骨椎體前緣高度(anterior height ofthe osteotomized vertebra，AHOV)。
　　結果:CWO術后主動脈長度平均延長2.0cm，另外截骨節(jié)段平

23、面主動脈直徑從2.0±0.2 cm降至1.6±0.3 cm(P＜0.01)。身高、GK、LL、LK、和AFL值都有顯著變化(P＜0.01)，但AHOV未見明顯變化(P＞0.05)。另外，關聯(lián)性分析發(fā)現(xiàn)主動脈長度的變化和GK（r=0.626，P=0.021），LL(r=0.581，P=0.015)，LK(r=0.715，P=0.001)，AFL（r=0.657，P=0.001），和身高(r=0.613，P=0.001)存在顯著線性相關。<