模擬失重對(duì)腰椎間盤退變機(jī)制的影響——細(xì)胞簇與MMP-1,3在退變椎間盤中的相關(guān)研究.pdf

1、目的:飛行員在飛行生涯中，腰背痛發(fā)生率高，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致停飛，是和平時(shí)期飛行員非戰(zhàn)斗減員的主要原因之一。推測(cè)機(jī)理:可能與飛行中因失重而導(dǎo)致腰椎間盤退變有關(guān)。本研究通過建立動(dòng)物模擬失重模型(simulatedweightlessnessmodel)，模擬飛行員失重環(huán)境，模擬飛行失重環(huán)境，探索模擬失重環(huán)境暴露對(duì)動(dòng)物腰椎退變機(jī)制的影響。
　　 方法:40只健康雄性新西蘭大白兔，7～8月齡，余數(shù)法隨機(jī)分為對(duì)照4周組、模擬失重4周組、對(duì)照8周

2、組、模擬失重8周組，每組10只。模擬失重組采用尾部懸吊法，使用懸吊裝置保持頭低位雙后肢不負(fù)重懸吊，懸吊5天，間隔休息2天。對(duì)照組大白兔同樣飼養(yǎng)條件。分別于第4周、第8周采取空氣栓塞法處死并取全部腰椎椎間盤組織，進(jìn)行影像學(xué)、組織學(xué)、免疫組織化學(xué)基質(zhì)金屬蛋白酶(mateixmetalloproteinasesMMP-1，3)染色評(píng)價(jià)，在顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì)髓細(xì)胞簇細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分比以及髓核細(xì)胞MMP-1，3陽性表達(dá)率。結(jié)果采用獨(dú)立樣本t檢

3、驗(yàn)比較各組之間統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果:1）影象學(xué):失重組與對(duì)照組對(duì)比，腰椎正側(cè)位、椎間盤CT及腰椎核磁未見退變表現(xiàn)。2）組織學(xué):在定性研究方面，顯微鏡下顯示對(duì)照組無髓核細(xì)胞增生，纖維環(huán)排列規(guī)則。模擬失重4周組、8周組兔腰椎間盤髓核細(xì)胞大量增生，以軟骨樣細(xì)胞為主，并細(xì)胞簇形成;其中在8周組中，纖維環(huán)與髓核連接處出現(xiàn)細(xì)胞凋亡，細(xì)胞外基質(zhì)呈玻璃樣變性，纖維化，在椎間盤纖維環(huán)中出現(xiàn)細(xì)胞核小而圓的軟骨樣細(xì)胞增生

4、，并有細(xì)胞簇形成。在定量研究方面，失重4周組、8周組同一節(jié)段相比較，細(xì)胞簇細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分比有明顯差異(P＜0.05);隨著模擬失重暴露時(shí)間延長，細(xì)胞簇細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分比呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。在模擬失重4周組中，各相鄰節(jié)段之間對(duì)比，腰2-3與腰3-4節(jié)段之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，其余各相鄰階段間細(xì)胞簇細(xì)胞百分比的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。細(xì)胞簇細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分比在下位腰椎隨著腰4至骶1的序列呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，在腰6骶

5、1節(jié)段最高。而在8周組中各相鄰節(jié)段之間對(duì)比，腰3-4與腰4-5、腰4-5與腰5-6節(jié)段之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其余相鄰節(jié)段之間百分比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。3)免疫組化:對(duì)照組中，少量髓核細(xì)胞MMP-1，3陽性表達(dá)，4周和8周模擬失重組大量髓核細(xì)胞細(xì)胞簇MMP-1，3陽性表達(dá)。4周和8周模擬失重組髓核細(xì)胞中MMP-1，3陽性表達(dá)率與相應(yīng)對(duì)照組同一節(jié)段間對(duì)比明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);8周模擬失重組

6、與4周組同一腰椎節(jié)段相比較，髓核細(xì)胞MMP-1，3陽性表達(dá)率也呈現(xiàn)增高趨勢(shì)，并有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);失重4周組中相鄰節(jié)段MMP-1陽性表達(dá)率對(duì)比，腰5-6與腰6骶1節(jié)段間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其余各相鄰節(jié)段差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);失重4周組中相鄰節(jié)段MMP-3陽性表達(dá)率對(duì)比，腰2-3與腰3-4節(jié)段間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，其余各相鄰節(jié)段間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。8周組中相鄰節(jié)段MMP

7、-1陽性表達(dá)率對(duì)比，腰3-4與腰4-5、腰4-5腰與腰5-6節(jié)段之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其余各相鄰節(jié)段差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);8周組中相鄰節(jié)段MMP-3陽性表達(dá)率對(duì)比，腰2-3與腰3-4、腰5-6與腰6骶1節(jié)段之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其余各相鄰節(jié)段差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。4周與8周對(duì)照組髓核細(xì)胞有少量的MMP-1，3陽性表達(dá)，但兩組間的差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。