前言

椎間盤(pán)脫出(disc herniation)是臨床常見(jiàn)病和多發(fā)病，其基本病理變化是椎間盤(pán)退變，在此基礎(chǔ)上受到外傷、受寒等外界因素刺激，導(dǎo)致椎間盤(pán)的髓核及部分纖維環(huán)向周?chē)M織脫出，壓迫相應(yīng)脊髓或脊神經(jīng)根所致的一種病理狀態(tài)。目前椎間盤(pán)退變的病因及發(fā)病機(jī)制尚不清楚，也無(wú)有效的治療方法。動(dòng)物模型是研究椎間盤(pán)脫出發(fā)生機(jī)制和治療策略的一種有效手段。用于建立椎間盤(pán)脫出動(dòng)物模型的物種包括：小鼠、大鼠、家兔、犬、綿羊、豬、山 羊以及猴子等。構(gòu)建動(dòng)物模型的方法通常有兩種：自發(fā)型和實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)型。由于物種之間在細(xì)胞、組織、發(fā)育、生理、椎骨和椎間盤(pán)的解剖以及力學(xué)特性上存在很大差異，另外，不同的方法建立的動(dòng)物模型與人類(lèi)疾病表現(xiàn)也有所差別，因此，研究者在選擇動(dòng)物模型時(shí)應(yīng)盡量考慮多方面的因素對(duì)模型的影響。

部分造模方法

使用動(dòng)物：家兔

【造模機(jī)制】：

通過(guò)外界實(shí)驗(yàn)手段的介入，引起椎間盤(pán)的承重發(fā)生持續(xù)性改變、超負(fù)荷、物理性損傷或者破壞椎間盤(pán)的正常解剖結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致椎間盤(pán)退行性變，發(fā)生椎間盤(pán)脫出癥狀。

【模型方法】：

實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)法一般分為應(yīng)力型和結(jié)構(gòu)型。

1.應(yīng)力型誘導(dǎo)性椎間盤(pán)脫出動(dòng)物模型 采用動(dòng)力軸向加壓法，采用不同強(qiáng)度、頻率和待續(xù)時(shí)間的軸向載荷誘導(dǎo)動(dòng)物椎間盤(pán)發(fā)生退行性變。可通過(guò)機(jī)械裝置對(duì)固定的大鼠尾部施加每天2小時(shí)的動(dòng)態(tài)壓力，壓力可以導(dǎo)致應(yīng)力在椎間盤(pán)中的重新分配，繼而引發(fā)局部的生物學(xué)反應(yīng)。當(dāng)外力持續(xù)存在超過(guò)了椎間盤(pán)的膨脹壓，髓核容積隨之減少，其后壓力被重新分布到內(nèi)層纖維環(huán)，從而引起椎間盤(pán)脫出。

比較常見(jiàn)的模型還包括通過(guò)對(duì)家兔采用模擬椎間盤(pán)融合術(shù)，家兔模型與人類(lèi)L4-L5和L7-S1附近椎間盤(pán)退行性變，表現(xiàn)出類(lèi)似的病理生理改變。術(shù)后3個(gè)月，能觀察到家兔椎間盤(pán)纖維環(huán)內(nèi)膠原束的形成和正常排列結(jié)構(gòu)的破壞。術(shù)后6個(gè)月，家兔纖維環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞。術(shù)后9個(gè)月，家兔纖維環(huán)被結(jié)構(gòu)排列紊亂的纖維組織替代。

通過(guò)咬除棘突和剝離后椎旁肌的方法可以構(gòu)建小鼠脊柱失穩(wěn)模型，術(shù)后6~12個(gè)月見(jiàn)軟骨組織增生，纖維環(huán)破裂，髓核皺縮，椎間盤(pán)脫出，骨贅形成。

2.結(jié)構(gòu)型誘導(dǎo)椎間盤(pán)脫出動(dòng)物模型 通過(guò)在家兔椎間盤(pán)內(nèi)注射30kDa氨基末端纖維結(jié)合蛋白片段?；瘜W(xué)藥物損傷法處理后的家兔表現(xiàn)出進(jìn)行性的髓核結(jié)構(gòu)異常，16周時(shí)椎間盤(pán)發(fā)生脫出。

通過(guò)手術(shù)造成山羊纖維環(huán)前環(huán)邊緣性損傷后，觀察椎間盤(pán)的變化，切開(kāi)纖維環(huán)發(fā)現(xiàn)僅在外層1/3 形成肉芽組織，術(shù)后4~6周內(nèi)幾乎都繼發(fā)出現(xiàn)內(nèi)層纖維環(huán)的斷裂及向切開(kāi)部位脫出的髓核樣物質(zhì)。

粗針多點(diǎn)穿刺或細(xì)針單點(diǎn)穿刺法：通過(guò)在犬、山羊或獼猴的椎間盤(pán)纖維環(huán)前外側(cè)用穿刺方法均可致動(dòng)物椎間盤(pán)退變，而粗針多點(diǎn)穿刺法可在更短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更明顯的椎間盤(pán)脫出征象。

終板損傷法：通過(guò)椎體鉆一斜行的孔洞直達(dá)家兔的軟骨終板和髓核來(lái)制作椎間盤(pán)退變模型，急性終板損傷引起髓核壓力降低和應(yīng)力重新分布，從而導(dǎo)致椎間盤(pán)退變。

【模型特點(diǎn)】：

應(yīng)力型動(dòng)物模型椎間盤(pán)脫出發(fā)生機(jī)制是椎間盤(pán)承重長(zhǎng)期異常導(dǎo)致的椎間盤(pán)退行性變，這與人類(lèi)椎間盤(pán)脫出的發(fā)生機(jī)制很相似。椎間盤(pán)融合術(shù)造模機(jī)制同樣依賴(lài)于生物力學(xué)因素，通過(guò)異常力學(xué)刺激直接損傷椎間盤(pán)結(jié)構(gòu)。脊柱不穩(wěn)導(dǎo)致椎間盤(pán)脫出模型，此類(lèi)動(dòng)物模型是通過(guò)手術(shù)破壞關(guān)節(jié)面或棘突等支撐組織，反復(fù)刺激脊柱肌肉或進(jìn)行脊柱相鄰節(jié)段融合等方法間接使脊柱過(guò)度運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)型動(dòng)物模型由于構(gòu)建方法直接損傷了椎間盤(pán)正常結(jié)構(gòu)，因此能夠在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生明顯的椎間盤(pán)病理生理改變。

【模型的評(píng)估和應(yīng)用】：

應(yīng)力型動(dòng)物模型通常具有對(duì)實(shí)驗(yàn)損傷小、重復(fù)性好、制作條件較易控制等優(yōu)點(diǎn)，但也存在動(dòng)物喂養(yǎng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)周期延長(zhǎng)、局限于小動(dòng)物等不足。

在結(jié)構(gòu)型動(dòng)物模型構(gòu)建方法中，纖維結(jié)合蛋白片段椎間盤(pán)內(nèi)注射法通過(guò)化學(xué)試劑破壞髓核等結(jié)構(gòu)導(dǎo)致退行性變。該方法費(fèi)用較低，可操作性強(qiáng)注射藥物的劑量易掌握，重復(fù)性好，實(shí)驗(yàn)周期相對(duì)較短。纖維環(huán)切法可應(yīng)用于大型動(dòng)物，不破壞脊柱穩(wěn)定性，可操作性、可重復(fù)性、可靠性均較其他方法更好。但手術(shù)創(chuàng)傷大，對(duì)操作者要求較高。穿刺法操作較為簡(jiǎn)便，但穿刺深度難以保持一致，而且其椎間盤(pán)脫出的發(fā)生機(jī)制與人類(lèi)疾病發(fā)生有較大差異。終板損傷法病程進(jìn)展迅速，由于損傷較大，影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存活率，目前較少應(yīng)用。

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