Merci fir Äre Besuch op Nature.com. D'Browserversioun, déi Dir benotzt, huet limitéiert CSS-Ënnerstëtzung. Fir déi bescht Resultater empfeele mir Iech en neie Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten). An der Zwëschenzäit, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, wäerte mir d'Säit ouni Stiler a JavaScript uweisen.
D'Etablissement vun Déiermodeller vu modischem Change (MC) ass eng wichteg Basis fir d'Studie vu MC. Véieranzwanzeg neiséilännesch wäiss Kanéngercher goufen an eng Sham-Operatiounsgrupp, eng Muskelimplantatiounsgrupp (ME-Grupp) an eng Nucleus-Pulposus-Implantatiounsgrupp (NPE-Grupp) opgedeelt. An der NPE-Grupp gouf d'Bandscheif duerch eng anterolateral lumbal chirurgesch Approche fräigeluecht an eng Nol gouf benotzt fir de L5-Wirbelkierper no bei der Endplack ze punktéieren. NP gouf aus der L1/2-Bandscheif mat enger Sprëtz extrahéiert an dran injizéiert. E Lach am subchondrale Schank gouf gebuert. Déi chirurgesch Prozeduren an d'Buermethoden an der Muskelimplantatiounsgrupp an der Sham-Operatiounsgrupp waren déiselwecht wéi an der NP-Implantatiounsgrupp. An der ME-Grupp gouf e Stéck Muskel an d'Lach gesat, während an der Sham-Operatiounsgrupp näischt an d'Lach gesat gouf. Nom Operatioun goufen MRI-Scanning a molekularbiologesch Tester duerchgefouert. D'Signal an der NPE-Grupp huet sech geännert, awer et gouf keng offensichtlech Signalännerung an der Sham-Operatiounsgrupp an der ME-Grupp. Histologesch Observatioune weisen datt eng anormal Gewëbeproliferatioun op der Implantatiounsplaz observéiert gouf, an d'Expressioun vun IL-4, IL-17 an IFN-γ an der NPE-Grupp erhéicht war. D'Implantatioun vun NP an de subchondralen Knach kann en Déiermodell vu MC bilden.
Modic-Verännerungen (MC) si Läsionen vun den Endplacken an dem ugrenzende Knochenmark, déi op der Magnéitresonanztomographie (MRT) sichtbar sinn. Si si zimmlech heefeg bei Persoune mat assoziéierte Symptomer1. Vill Studien hunn d'Wichtegkeet vun MC wéinst senger Verbindung mat ënneschte Réckschmerzen (LBP)2,3 ervirgehuewen. de Roos et al.4 a Modic et al.5 hunn onofhängeg vuneneen dräi verschidden Aarte vu subchondralen Signalanomalien am Wirbelknochenmark beschriwwen. Modic-Typ I-Verännerungen sinn Hypointense op T1-gewichtete (T1W) Sequenzen an Hyperintens op T2-gewichtete (T2W) Sequenzen. Dës Läsion weist Fissuren-Endplacken an ugrenzend vaskulärt Granulatiounsgewebe am Knochenmark. Modic-Typ II-Verännerungen weisen en héije Signal op souwuel T1W- wéi och T2W-Sequenzen. Bei dëser Aart vu Läsion kann d'Zerstéierung vun den Endplacken fonnt ginn, souwéi en histologesche Fettsatz vum ugrenzende Knochenmark. Modic-Typ III-Verännerungen weisen en nidderegt Signal an den T1W- an T2W-Sequenzen. Sklerotesch Läsionen, déi den Endplacken entspriechen, goufen observéiert6. MC gëllt als eng pathologesch Krankheet vun der Wirbelsail a gëtt enk mat ville degenerativen Krankheeten vun der Wirbelsail verbonnen7,8,9.
Ënner Berécksiichtegung vun den verfügbaren Donnéeën hunn e puer Studien detailléiert Abléck an d'Etiologie a pathologesch Mechanismen vu MC geliwwert. Albert et al. hunn ugedeit, datt MC duerch eng Bandscheiwenhernie verursaacht kéint ginn8. Hu et al. hunn MC op schwéier Bandscheiwendegeneratioun10 zréckgefouert. Kroc huet de Konzept vun der "interner Bandscheiwenruptur" proposéiert, wat seet, datt widderholl Bandscheiwentrauma zu Mikrorëss an der Endplack féiere kann. No der Bildung vun der Spalt kann d'Zerstéierung vun der Endplack duerch den Nucleus pulposus (NP) eng Autoimmunreaktioun ausléisen, déi weider zur Entwécklung vu MC11 féiert. Ma et al. hunn eng ähnlech Meenung gedeelt a bericht, datt NP-induzéiert Autoimmunitéit eng Schlësselroll an der Pathogenese vu MC12 spillt.
Immunsystemzellen, besonnesch CD4+ T-Helferlymphozyten, spillen eng entscheedend Roll an der Pathogenese vun der Autoimmunitéit13. Déi kierzlech entdeckt Th17-Ënnergrupp produzéiert dat proinflammatorescht Zytokin IL-17, fërdert d'Chemokin-Expressioun a stimuléiert T-Zellen a beschiedegten Organer fir IFN-γ14 ze produzéieren. Th2-Zellen spillen och eng eenzegaarteg Roll an der Pathogenese vun Immunreaktiounen. D'Expressioun vun IL-4 als representativ Th2-Zell kann zu schwéiere immunopathologesche Konsequenzen féieren15.
Obwuel vill klinesch Studien iwwer MC16,17,18,19,20,21,22,23,24 duerchgefouert goufen, feelt et nach ëmmer u passenden Déierexperimentell Modeller, déi de MC-Prozess imitéiere kënnen, deen dacks beim Mënsch virkënnt, a benotzt kënne ginn, fir d'Etiologie oder nei Behandlungen, wéi z. B. gezielte Therapie, z'ënnersichen. Bis elo goufen nëmme wéineg Déiermodeller vu MC gemellt, fir déi zugronnleeënd pathologesch Mechanismen ze studéieren.
Baséierend op der Autoimmuntheorie vum Albert a Ma, huet dës Studie e einfacht a reproduzéierbart Kanéngchen-MC-Modell etabléiert andeems NP no bei der gebuerter Wirbelsendplack autotransplantéiert gouf. Aner Ziler sinn d'histologesch Charakteristike vun den Déiermodeller ze observéieren an déi spezifesch Mechanismen vun NP an der Entwécklung vu MC ze evaluéieren. Zu dësem Zweck benotze mir Techniken wéi Molekularbiologie, MRI an histologesch Studien fir d'Progressioun vu MC ze studéieren.
Zwee Kanéngercher sinn während der Operatioun u Blutungen gestuerwen, a véier Kanéngercher sinn während der Anästhesie wärend der MRI gestuerwen. Déi reschtlech 48 Kanéngercher hunn iwwerlieft a weisen no der Operatioun keng Verhalens- oder neurologesch Zeeche.
D'MRI weist, datt d'Signalintensitéit vum agebettene Gewief an de verschiddene Lächer ënnerschiddlech ass. D'Signalintensitéit vum L5-Wirbelkierper an der NPE-Grupp huet sech no 12, 16 an 20 Wochen no der Aféierung graduell geännert (d'T1W-Sequenz huet e schwaacht Signal gewisen, an d'T2W-Sequenz huet e gemëschte Signal plus e schwaacht Signal gewisen) (Fig. 1C), während d'MRI-Erscheinungsbild vun den aneren zwou Gruppe vun agebettene Deeler während dem selwechte Zäitraum relativ stabil bliwwen ass (Fig. 1A, B).
(A) Representativ sequentiell MRI-Opname vun der Lendewirbelsail vum Kanéngchen zu 3 Zäitpunkten. Keng Signalanomalien goufen an de Biller vun der Grupp mat der Scheinoperatioun festgestallt. (B) D'Signalcharakteristike vum Wirbelkierper an der ME-Grupp sinn ähnlech wéi déi an der Grupp mat der Scheinoperatioun, an et gëtt keng bedeitend Signalännerung op der Embeddingplaz iwwer Zäit observéiert. (C) An der NPE-Grupp ass dat niddregt Signal kloer an der T1W-Sequenz ze gesinn, an dat gemëscht Signal an dat niddregt Signal sinn kloer an der T2W-Sequenz ze gesinn. Vun der 12-Wochen-Period bis zur 20-Wochen-Period huelen déi sporadesch héich Signaler ronderëm déi niddreg Signaler an der T2W-Sequenz of.
Eng offensichtlech Knochenhyperplasie kann op der Implantatiounsplaz vum Wirbelkierper an der NPE-Grupp gesi ginn, an d'Knochenhyperplasie trëtt méi séier vun 12 bis 20 Wochen op (Fig. 2C) am Verglach mat der NPE-Grupp, keng bedeitend Ännerung gëtt an de modelléierte Wirbelkierper observéiert; Sham-Grupp a ME-Grupp (Fig. 2C) 2A,B).
(A) D'Uewerfläch vum Wirbelkierper um implantéierten Deel ass ganz glat, d'Lach heelt gutt, an et gëtt keng Hyperplasie am Wirbelkierper. (B) D'Form vun der implantéierter Plaz an der ME-Grupp ass ähnlech wéi déi an der Grupp vun der Scheinoperatioun, an et gëtt keng offensichtlech Ännerung vum Ausgesinn vun der implantéierter Plaz mat der Zäit. (C) An der NPE-Grupp ass eng Knochenhyperplasie um implantéierten Deel opgetrueden. D'Knochenhyperplasie ass séier zougeholl an huet sech souguer duerch d'Bandbreetband bis zum kontralaterale Wirbelkierper ausgebreet.
Histologesch Analysen liwweren méi detailléiert Informatiounen iwwer d'Knachbildung. Figur 3 weist d'Fotoe vun de postoperativen Schnëtter, déi mat H&E gefierft goufen. An der Grupp vun der Scheinoperatioun waren d'Chondrozyten gutt arrangéiert an et gouf keng Zellproliferatioun festgestallt (Fig. 3A). D'Situatioun an der ME-Grupp war ähnlech wéi an der Grupp vun der Scheinoperatioun (Fig. 3B). Wéi och ëmmer, an der NPE-Grupp gouf eng grouss Zuel vu Chondrozyten an eng Proliferatioun vun NP-ähnlechen Zellen op der Implantatiounsplaz observéiert (Fig. 3C);
(A) Trabekelen kënnen no bei der Ennplack gesi ginn, d'Chondrozyten sinn propper arrangéiert mat enger eenheetlecher Zellgréisst a Form a kenger Proliferatioun (40 Mol). (B) Den Zoustand vun der Implantatiounsplaz an der ME-Grupp ass ähnlech wéi dee vun der Sham-Grupp. Trabekelen a Chondrozyten kënne gesi ginn, awer et gëtt keng offensichtlech Proliferatioun op der Implantatiounsplaz (40 Mol). (B) Et ass ze gesinn, datt Chondrozyten an NP-ähnlech Zellen sech däitlech proliferéieren, an d'Form a Gréisst vun de Chondrozyten sinn ongläichméisseg (40 Mol).
D'Expressioun vun Interleukin 4 (IL-4) mRNA, Interleukin 17 (IL-17) mRNA an Interferon γ (IFN-γ) mRNA gouf souwuel an der NPE- wéi och an der ME-Gruppen observéiert. Wéi d'Expressiounsniveauen vun den Zilgenen verglach goufen, waren d'Genexpressiounen vun IL-4, IL-17 an IFN-γ an der NPE-Grupp signifikant erhéicht am Verglach mat deene vun der ME-Grupp an der Grupp vun der Scheinoperatioun (Fig. 4) (P < 0,05). Am Verglach mat der Grupp vun der Scheinoperatioun sinn d'Expressiounsniveauen vun IL-4, IL-17 an IFN-γ an der ME-Grupp nëmme liicht eropgaang an hunn keng statistesch Ännerung erreecht (P > 0,05).
D'mRNA-Expressioun vun IL-4, IL-17 an IFN-γ an der NPE-Grupp huet eng däitlech méi héich Tendenz gewisen wéi déi an der Grupp vun der Sham-Operatioun an der ME-Grupp (P < 0,05).
Am Géigesaz dozou hunn d'Expressiounsniveauen an der ME-Grupp keen signifikanten Ënnerscheed gewisen (P> 0,05).
Eng Western-Blot-Analyse gouf mat kommerziell verfügbaren Antikörper géint IL-4 an IL-17 duerchgefouert, fir dat verännert mRNA-Expressiounsmuster ze bestätegen. Wéi an de Figuren 5A,B gewisen, waren d'Proteinniveauen vun IL-4 an IL-17 an der NPE-Grupp am Verglach mat der ME-Grupp an der Sham-Operatiounsgrupp signifikant erhéicht (P < 0,05). Am Verglach mat der Sham-Operatiounsgrupp konnten d'Proteinniveauen vun IL-4 an IL-17 an der ME-Grupp och keng statesch signifikant Ännerungen erreechen (P > 0,05).
(A) D'Proteinniveauen vun IL-4 an IL-17 an der NPE-Grupp waren däitlech méi héich wéi déi an der ME-Grupp an der Placebo-Grupp (P < 0,05). (B) Western-Blot-Histogramm.
Wéinst der limitéierter Zuel vu mënschleche Proben, déi während der Operatioun gewonnen goufen, si kloer an detailléiert Studien iwwer d'Pathogenese vun der MC zimlech schwéier. Mir hunn versicht, en Déiermodell vun der MC opzestellen, fir seng potenziell pathologesch Mechanismen ze studéieren. Gläichzäiteg goufen radiologesch, histologesch a molekularbiologesch Evaluatioun benotzt, fir de Verlaf vun der duerch NP-Autotransplantatioun induzéierter MC ze verfollegen. Als Resultat huet den NP-Implantatiounsmodell zu enger gradueller Ännerung vun der Signalintensitéit vun 12- bis 20-Wochen-Zäitpunkten gefouert (gemëscht nidderegt Signal an T1W-Sequenzen a nidderegt Signal an T2W-Sequenzen), wat op Gewebeverännerungen hiweist, an déi histologesch a molekularbiologesch Evaluatioune hunn d'Resultater vun der radiologescher Studie bestätegt.
D'Resultater vun dësem Experiment weisen datt visuell an histologesch Verännerungen op der Plaz vun der Wirbelkierperverletzung an der NPE-Grupp opgetruede sinn. Gläichzäiteg gouf d'Expressioun vun IL-4, IL-17 an IFN-γ Genen, souwéi IL-4, IL-17 an IFN-γ observéiert, wat drop hiweist datt d'Verletzung vum autologen Nucleus-Pulposus-Gewebe am Wirbelkierper eng Serie vu Signal- a morphologesche Verännerunge verursaache kann. Et ass einfach festzestellen, datt d'Signalcharakteristike vun de Wirbelkierper vum Déiermodell (nidderegt Signal an der T1W-Sequenz, gemëscht Signal a nidderegt Signal an der T2W-Sequenz) ganz ähnlech wéi déi vu mënschleche Wirbelzellen sinn, an d'MRI-Charakteristike bestätegen och d'Observatioune vun der Histologie an der Makroanatomie, dat heescht, d'Verännerungen an de Wirbelkierperzellen si progressiv. Och wann déi entzündlech Reaktioun, déi duerch akut Trauma verursaacht gëtt, kuerz no der Punktioun optriede kann, hunn d'MRI-Resultater gewisen, datt progressiv zouhuelend Signalännerungen 12 Wochen no der Punktioun opgetruede sinn a bis zu 20 Wochen ouni Zeeche vun enger Erhuelung oder Ëmkéierung vun den MRI-Verännerungen ugehalen hunn. Dës Resultater suggeréieren, datt autolog vertebral NP eng zouverlässeg Method ass fir progressiv MV bei Kanéngercher festzestellen.
Dëst Punktiounsmodell erfuerdert adäquat Fäegkeet, Zäit a chirurgeschen Effort. A virleefegen Experimenter kann d'Dissektion oder exzessiv Stimulatioun vun de paravertebrale ligamentöse Strukturen zu der Bildung vu vertebrale Osteophyten féieren. Et soll opgepasst ginn, datt d'Nopeschscheiwen net beschiedegt oder irritéiert ginn. Well d'Déift vun der Penetratioun kontrolléiert muss ginn, fir konsequent a reproduzéierbar Resultater ze kréien, hu mir manuell e Stopfen hiergestallt, andeems mir d'Scheed vun enger 3 mm laanger Nol ofgeschnidden hunn. D'Benotzung vun dësem Stopfen garantéiert eng gläichméisseg Buerdéift am Wirbelkierper. A virleefegen Experimenter hunn dräi orthopädesch Chirurgen, déi un der Operatioun bedeelegt waren, festgestallt, datt 16-Gauge Nolen méi einfach ze verschaffen sinn ewéi 18-Gauge Nolen oder aner Methoden. Fir exzessiv Blutungen beim Bueren ze vermeiden, gëtt e méi gëeegent Asazlach erstallt, wann d'Nol eng Zäit laang roueg gehale gëtt, wat drop hiweist, datt e gewësse Grad vun der MC op dës Manéier kontrolléiert ka ginn.
Obwuel vill Studien sech op MC konzentréiert hunn, ass wéineg iwwer d'Etiologie an d'Pathogenese vun MC bekannt25,26,27. Baséierend op eise fréiere Studien hu mir festgestallt, datt Autoimmunitéit eng Schlësselroll beim Optriede an der Entwécklung vun MC12 spillt. Dës Studie huet d'quantitativ Expressioun vun IL-4, IL-17 an IFN-γ ënnersicht, déi déi wichtegst Differenzéierungsweeër vun CD4+ Zellen no Antigenstimulatioun sinn. An eiser Studie hat d'NPE-Grupp am Verglach mat der negativer Grupp eng méi héich Expressioun vun IL-4, IL-17 an IFN-γ, an d'Proteinniveauen vun IL-4 an IL-17 waren och méi héich.
Klinesch ass d'IL-17 mRNA-Expressioun an NP-Zellen vu Patienten mat Bandscheiwenhernie erhéicht28. Erhéicht IL-4- an IFN-γ-Expressiounsniveauen goufen och an engem akuten net-kompressiven Bandscheiwenherniemodell am Verglach mat gesonde Kontrollpersounen29 fonnt. IL-17 spillt eng Schlësselroll bei Entzündungen, Gewebeschiedegung bei Autoimmunerkrankungen30 a verbessert d'Immunantwort op IFN-γ31. Verstäerkt IL-17-vermittelte Gewebeschiedegung gouf a MRL/lpr-Mais32 an Autoimmunitéitsempfindleche Mais33 gemellt. IL-4 kann d'Expressioun vu proinflammatoresche Zytokine (wéi IL-1β an TNFα) an d'Makrophagenaktivatioun34 hemmen. Et gouf gemellt, datt d'mRNA-Expressioun vun IL-4 an der NPE-Grupp am Verglach mat IL-17 an IFN-γ zum selwechten Zäitpunkt anescht war; D'mRNA-Expressioun vun IFN-γ an der NPE-Grupp war däitlech méi héich wéi an den anere Gruppen. Dofir kéint d'IFN-γ-Produktioun e Mediator vun der duerch NP-Interkalatioun induzéierter inflammatorescher Reaktioun sinn. Studien hunn gewisen, datt IFN-γ vu verschiddene Zelltypen produzéiert gëtt, dorënner aktivéiert Typ 1 Helper-T-Zellen, natierlech Killerzellen a Makrophagen35,36, an e wichtegt pro-inflammatorescht Zytokin ass, dat Immunantworten37 fördert.
Dës Studie weist drop hin, datt eng Autoimmunreaktioun um Optriede a bei der Entwécklung vu MC bedeelegt kéint sinn. Luoma et al. hunn festgestallt, datt d'Signalcharakteristike vu MC a prominenten NP op der MRI ähnlech sinn, a béid weisen en héije Signal an der T2W-Sequenz38. E puer Zytokine goufen als enk mam Optriede vu MC bestätegt, wéi zum Beispill IL-139. Ma et al. hunn drop higewisen, datt déi no uewen oder no ënnen Protrusioun vun NP e groussen Afloss op d'Optriede a bei der Entwécklung vu MC12 kéint hunn. Bobechko40 an Herzbein et al.41 hunn bericht, datt NP en immunotolerant Gewief ass, dat vun der Gebuert un net an de vaskuläre Kreeslaf kënnt. NP-Protrusiounen bréngen Friemkierper an d'Bluttversuergung an, wouduerch lokal Autoimmunreaktiounen42 verursaacht ginn. Autoimmunreaktiounen kënnen eng grouss Zuel vun Immunfaktoren induzéieren, a wann dës Faktoren kontinuéierlech dem Gewief ausgesat sinn, kënne si Verännerungen an der Signalgebung43 verursaachen. An dëser Studie sinn d'Iwwerexpressioun vun IL-4, IL-17 an IFN-γ typesch Immunfaktoren, wat déi enk Bezéiung tëscht NP an MCs44 weider beweist. Dëst Déiermodell imitéiert gutt den NP-Duerchbroch an den Entrée an d'Ennplack. Dëse Prozess huet weider den Impakt vun der Autoimmunitéit op MC opgedeckt.
Wéi erwaart, bitt eis dëst Déiermodell eng méiglech Plattform fir MC ze studéieren. Dëst Modell huet awer nach ëmmer e puer Aschränkungen: éischtens, während der Déierobservatiounsphase mussen e puer Kanéngercher am mëttleren Stadium fir histologesch a molekularbiologisch Tester euthanaséiert ginn, sou datt e puer Déieren mat der Zäit "aus dem Gebrauch" falen. Zweetens, obwuel dräi Zäitpunkten an dëser Studie festgeluecht sinn, hu mir leider nëmmen een Typ vu MC (Modic Typ I Ännerung) modeléiert, sou datt et net genuch ass fir de mënschleche Krankheetsentwécklungsprozess ze representéieren, a méi Zäitpunkten musse festgeluecht ginn fir all d'Signalännerungen besser ze beobachten. Drëttens kënnen d'Ännerungen an der Gewëbestruktur tatsächlech kloer duerch histologesch Färbungen gewisen ginn, awer e puer spezialiséiert Technike kënnen d'mikrostrukturell Ännerungen an dësem Modell besser weisen. Zum Beispill gouf polariséiert Liichtmikroskopie benotzt fir d'Bildung vu Fibroknorpel an Kanéngercher-Bandvertebralscheiwen ze analyséieren45. Déi laangfristeg Auswierkunge vun NP op MC an Endplack erfuerderen weider Studien.
Véieranzwanzeg männlech wäiss Kanéngercher aus Neiséiland (Gewiicht ongeféier 2,5-3 kg, Alter 3-3,5 Méint) goufen zoufälleg an eng Grupp fir Scheinoperatiounen, eng Grupp fir Muskelimplantatiounen (ME-Grupp) an eng Grupp fir Nervenwurzelimplantatiounen (NPE-Grupp) opgedeelt. All experimentell Prozedure goufen vum Ethikkomitee vum Tianjin Spidol guttgeheescht, an d'experimentell Methode goufen am strikte Aklang mat den approuvéierte Richtlinne duerchgefouert.
E puer Verbesserunge goufen an der chirurgescher Technik vum S. Sobajima 46 gemaach. All Kanéngchen gouf an eng lateral Récklag geluecht an d'Virderfläch vu fënnef hannereneen lumbalen Bandscheiwen (IVDs) gouf mat engem posterolateralen retroperitonealen Usaz fräigeluecht. All Kanéngchen krut Vollnarkose (20% Urethan, 5 ml/kg iwwer d'Ouerven). E längsten Hautschnëtt gouf vum ënneschte Rand vun de Rippen bis zum Beckenrand gemaach, 2 cm ventral zu de paravertebrale Muskelen. Déi riets anterolateral Wirbelsail vun L1 bis L6 gouf duerch eng schaarf a stumpf Dissektion vum iwwerlagerten subkutanen Tissu, retroperitonealen Tissu a Muskelen fräigeluecht (Fig. 6A). Den Niveau vum Bandscheif gouf mat dem Beckenrand als anatomesche Landmark fir den Niveau vum L5-L6 Bandscheif bestëmmt. Benotzt eng 16-Gauge Punktiounsnol fir e Lach bei der Ennplack vum L5-Wirbel op eng Déift vun 3 mm ze bueren (Fig. 6B). Benotzt eng 5-ml Sprëtz fir den autologen Nucleus pulposus an der L1-L2 Bandscheif ze aspiréieren (Fig. 6C). Den Nucleus pulposus oder de Muskel gëtt jee no den Ufuerderunge vun all Grupp ewechgeholl. Nodeems d'Buerlach verdéift gouf, ginn absorbéierbar Nähten op déi déif Fascia, déi iwwerflächlech Fascia an d'Haut ubruecht, woubäi virsiichteg ass, datt d'Periostgewebe vum Wirbelkierper während der Operatioun net beschiedegt gëtt.
(A) D'Disk L5-L6 gëtt iwwer eng posterolateral retroperitoneal Approche fräigeluecht. (B) Benotzt eng 16-Gauge Nool fir e Lach an der Géigend vun der L5 Endplack ze bueren. (C) Autolog MFs ginn geerntet.
Allgemeng Anästhesie gouf mat 20% Urethan (5 ml/kg) iwwer d'Ouervene verabreicht, an d'Röntgenopname vun der Lendewirbelsail goufen 12, 16 an 20 Wochen postoperativ widderholl.
D'Kanéngercher goufen duerch intramuskulär Injektioun vu Ketamin (25,0 mg/kg) an intravenös Natriumpentobarbital (1,2 g/kg) no 12, 16 an 20 Wochen no der Operatioun geaffert. Déi ganz Wirbelsail gouf fir histologesch Analysen ewechgeholl an eng richteg Analyse gouf duerchgefouert. Quantitativ Récktranskriptioun (RT-qPCR) a Western Blotting goufen benotzt fir Ännerungen an Immunfaktoren z'entdecken.
MRI-Untersuchungen goufen u Kanéngercher mat engem 3,0 T klinesche Magnet (GE Medical Systems, Florence, SC) duerchgefouert, deen mat engem orthogonalem Gliedmaass-Spuleempfänger ausgestatt war. D'Kanéngercher goufen mat 20% Urethan (5 mL/kg) iwwer d'Ouervene narkotiséiert an duerno op der Récksäit am Magnet geluecht, mat der Lendegéigend zentréiert op enger kreesfërmeger Uewerflächenspule mat engem Duerchmiesser vu 5 Zoll (GE Medical Systems). Koronal T2-gewichtete Lokalisatorbiller (TR, 1445 ms; TE, 37 ms) goufen opgeholl, fir d'Lag vun der Lendegéigendscheif vun L3-L4 bis L5-L6 ze definéieren. Sagittal-Fläch T2-gewichtete Scheiwen goufen mat de folgende Astellungen opgeholl: séier Spin-Echo-Sequenz mat enger Widderhuelungszäit (TR) vun 2200 ms an enger Echozäit (TE) vun 70 ms, Matrix; visuellt Feld vun 260 an aacht Stimuli; D'Schnëttdicke war 2 mm, d'Lück war 0,2 mm.
Nodeems déi lescht Foto gemaach an dat lescht Kanéngchen ofgeschaaft gouf, goufen déi geschimmte Scheiwen, déi am Muskel agebett waren, an déi NP-Scheiwen fir histologesch Untersuchung erausgeholl. D'Gewëss goufen 1 Woch laang a 10% neutral gepuffertem Formalin fixéiert, mat Ethylendiamintetraessigsäure entkalzifizéiert a Paraffin-Schnëtter geschnidden. D'Gewëssblöcke goufen a Paraffin agebett a mat engem Mikrotom a Sagittal-Schnëtter (5 μm déck) geschnidden. D'Schnëtter goufen mat Hämatoxylin an Eosin (H&E) gefierft.
Nodeems d'Bandwirbelscheiwen vun de Kanéngercher an all Grupp gesammelt goufen, gouf total RNA mat enger UNIQ-10 Kolonn (Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd., China) no den Instruktioune vum Hiersteller an engem ImProm II Reverse Transkriptiounssystem (Promega Inc., Madison, WI, USA) extrahéiert. Eng Reverse Transkriptioun gouf duerchgefouert.
RT-qPCR gouf mat engem Prism 7300 (Applied Biosystems Inc., USA) an SYBR Green Jump Start Taq ReadyMix (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) no den Instruktioune vum Hiersteller duerchgefouert. De PCR-Reaktiounsvolumen war 20 μl an huet 1,5 μl verdënnte cDNA an 0,2 μM vun all Primer enthalen. D'Primer goufen vum OligoPerfect Designer (Invitrogen, Valencia, CA) entwéckelt a vun Nanjing Golden Stewart Biotechnology Co., Ltd. (China) hiergestallt (Tabell 1). Folgend thermesch Zykliséierungsbedingunge goufen ugewannt: initialen Polymerase-Aktivéierungsschratt bei 94°C fir 2 Minutten, dann 40 Zyklen vun all 15 Sekonnen bei 94°C fir d'Schablounendenaturatioun, Glühung fir 1 Minutt bei 60°C, Extensioun a Fluoreszenz. Miessunge goufen fir 1 Minutt bei 72°C duerchgefouert. All Prouwe goufen dräimol amplifizéiert an den Duerchschnëttswäert gouf fir d'RT-qPCR-Analyse benotzt. D'Amplifikatiounsdaten goufen mat FlexStation 3 (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA) analyséiert. D'IL-4-, IL-17- an IFN-γ-Genexpressioun goufen op déi endogen Kontroll (ACTB) normaliséiert. Déi relativ Expressiounsniveauen vun der Zil-mRNA goufen mat der 2-ΔΔCT-Method berechent.
Gesamtprotein gouf mat engem Tissuehomogenisator a RIPA-Lysepuffer (mat engem Protease- a Phosphatase-Inhibitor-Cocktail) aus Gewëss extrahéiert an duerno 20 Minutte bei 4°C bei 13.000 rpm zentrifugéiert fir Tissuereschter ze entfernen. Fofzeg Mikrogramm Protein goufen pro Spur gelueden, duerch 10% SDS-PAGE getrennt an duerno op eng PVDF-Membran transferéiert. D'Blockéierung gouf 1 Stonn bei Raumtemperatur a 5% magerer Mëllechpulver an Tris-gepufferter Salzléisung (TBS) mat 0,1% Tween 20 duerchgefouert. D'Membran gouf iwwer Nuecht bei 4°C mat engem primäre Kanéngchen-Anti-Decorin-Antikörper (verdënnt 1:200; Boster, Wuhan, China) (verdënnt 1:200; Bioss, Peking, China) inkubéiert an an den zweeten Deeg reagéiert; mat sekundärem Antikörper (Geesse-Anti-Kanéngchen-Immunoglobulin G bei Verdënnung 1:40.000) kombinéiert mat Mierrettichperoxidase (Boster, Wuhan, China) fir 1 Stonn bei Raumtemperatur. Western-Blot-Signaler goufen duerch erhéicht Chemilumineszenz op der chemilumineszenter Membran no Röntgenbestrahlung detektéiert. Fir d'densitometresch Analyse goufen d'Blots mat der BandScan-Software gescannt a quantifizéiert an d'Resultater goufen als Verhältnis vun der Zilgen-Immunoreaktivitéit zur Tubulin-Immunoreaktivitéit ausgedréckt.
Statistesch Berechnungen goufen mat dem SPSS16.0 Softwarepaket (SPSS, USA) duerchgefouert. D'Donnéeën, déi während der Studie gesammelt goufen, goufen als Moyenne ± Standardofwäichung (Moyenne ± SD) ausgedréckt an mat Hëllef vun enger One-Way-Wiederholungs-Varianzanalyse (ANOVA) analyséiert, fir Ënnerscheeder tëscht den zwou Gruppen ze bestëmmen. P < 0,05 gouf als statistesch signifikant ugesinn.
Dofir kann d'Etablissement vun engem Déiermodell vu MC duerch d'Implantatioun vun autologen NPs an de Wirbelkierper an d'Duerchféierung vu makroanatomeschen Observatiounen, MRI-Analyse, histologescher Evaluatioun a molekularbiologescher Analysen e wichtegt Instrument ginn fir d'Mechanismen vun der mënschlecher MC ze bewäerten an ze verstoen an nei therapeutesch Interventiounen z'entwéckelen.
Wéi een dësen Artikel zitéiert: Han, C. et al. En Déiermodell vu Modic-Verännerungen gouf duerch d'Implantatioun vun engem autologen Nucleus pulposus an de subchondralen Knach vun der Lendewirbelsäule etabléiert. Sci. Rep. 6, 35102: 10.1038/srep35102 (2016).
Weishaupt, D., Zanetti, M., Hodler, J., a Boos, N. Magnéitresonanztomographie vun der Lendewirbelsäule: Prävalenz vun Bandscheiwenherniatioun a -retentioun, Nervenwurzelkompressioun, Endplackenanomalien an Osteoarthritis vum Facettengelenk bei asymptomatesche Fräiwëllegen. Rate. Radiology 209, 661–666, doi:10.1148/radiology.209.3.9844656 (1998).
Kjaer, P., Korsholm, L., Bendix, T., Sorensen, JS, a Leboeuf-Eed, K. Modic-Verännerungen an hir Relatioun zu klineschen Erkenntnisser. European Spine Journal: offiziell Publikatioun vun der European Spine Society, der European Society of Spinal Deformity, an der European Society for Cervical Spine Research 15, 1312–1319, doi: 10.1007/s00586-006-0185-x (2006).
Kuisma, M., et al. Modesch Verännerungen an den Lumbalwirbelendplacken: Prävalenz a Verbindung mat Réckenschmerzen an Ischias bei männleche Mataarbechter am mëttleren Alter. Spine 32, 1116–1122, doi:10.1097/01.brs.0000261561.12944.ff (2007).
de Roos, A., Kressel, H., Spritzer, K., an Dalinka, M. MRT vu Knueweesmarkverännerungen no bei der Endplack bei degenerativer Erkrankung vun der Lendewirbelsäule. AJR. American Journal of Radiology 149, 531–534, doi: 10.2214/ajr.149.3.531 (1987).
Modic, MT, Steinberg, PM, Ross, JS, Masaryk, TJ, a Carter, JR Degenerativ Bandscheiwenerkrankung: Evaluatioun vu Verännerungen am Wirbelmark mat MRI. Radiology 166, 193–199, doi:10.1148/radiology.166.1.3336678 (1988).
Modic, MT, Masaryk, TJ, Ross, JS, a Carter, JR Bildgebung vun degenerativen Bandscheiwenerkrankungen. Radiology 168, 177–186, doi: 10.1148/radiology.168.1.3289089 (1988).
Jensen, TS, et al. Prädiktoren vun der neovertebraler Endplack (Modic) signaliséieren Ännerungen an der Allgemengbevëlkerung. European Spine Journal: Offiziell Publikatioun vun der European Spine Society, der European Society of Spinal Deformity, an der European Society for Cervical Spine Research, Divisioun 19, 129–135, doi: 10.1007/s00586-009-1184-5 (2010).
Albert, HB a Mannisch, K. Modic-Verännerungen no enger Lumbalder Bandscheiwenhernie. European Spine Journal: Offiziell Publikatioun vun der European Spine Society, der European Society of Spinal Deformity an der European Society for Cervical Spine Research 16, 977–982, doi: 10.1007/s00586-007-0336-8 (2007).
Kerttula, L., Luoma, K., Vehmas, T., Gronblad, M., a Kaapa, E. Modesch Typ I Verännerungen kënnen eng séier progressiv deformativ Bandscheiwendegeneratioun viraussoen: eng 1-Joer prospektiv Studie. European Spine Journal 21, 1135–1142, doi: 10.1007/s00586-012-2147-9 (2012).
Hu, ZJ, Zhao, FD, Fang, XQ a Fan, SW Modic-Verännerungen: méiglech Ursaachen a Bäitrag zur Degeneratioun vun der Lumbalder Bandscheif. Medical Hypotheses 73, 930–932, doi: 10.1016/j.mehy.2009.06.038 (2009).
Krok, HV Intern Bandscheiwenruptur. Problemer mat Bandscheiwenprolaps iwwer 50 Joer. Spine (Phila Pa 1976) 11, 650–653 (1986).
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. Dezember 2024