第一部分:兔腰椎间盘退变模型建立目的:纤维环损伤诱导椎间盘退变建立实验动物模型。方法:新西兰大白兔12只年龄2岁左右,体重2.0-3.5KG左右,雌雄不限。2只作为正常对照未行手术,其余10只进行手术制造椎间盘退变模型。手术采用10%水合氯醛3ml/kg耳缘静脉注射麻醉、备皮、碘伏消毒、铺巾。采用腰椎背侧纵切口,椎旁肌腹侧2cm,从胸廓下缘2cm至骨盆环,脊柱L1-L6左前外侧被暴露,钝性分离椎前软组织,骨盆环作为L5/6间隙的标志。用18G针头分别在L2/3、L4/5椎间盘进行穿刺,L3/4和L5/6作为自身对照。术后2、4、8、16、32周各随机选取2只兔,行脊柱MRI检查并行免疫组化及组织学观察。结果:术后第3～10周造模后的椎间盘MRI T2WI信号呈现持续减弱趋势,而内对照非手术节段髓核信号强度在观察期内无明显变化。各组椎间盘分级分值的变化显示,从术后2周开始,穿刺椎间隙与自身内对照椎间隙比较差异均有统计学意义(P < 0.05);穿刺髓核MRI T2相信号呈进行性下降,至术后16周呈快速下降。免疫组化及组织学观察发现髓核细胞的数量及Ⅱ型胶原含量较对照间盘进行性减少(P<0.01)。结论:纤维环穿刺诱导兔椎间盘退变的动物模型能再现IDD发展的客观规律而且模型制作简单、重复性好。第二部分:不同年龄组兔椎间盘细胞分布类型研究目的:分析脊索细胞和软骨样细胞细胞形态及随年龄增长时的分布情况方法:取3月龄组和3年龄组新西兰大白兔各5只,完整取出腰椎脊柱,兔腰椎椎间盘纤维环横行切开,完整取出髓核,放入petri培养皿,PPS洗液调制PH7.21%低熔点的琼脂糖覆盖,覆盖、固定组织,然后植入10%的中性福尔马林中固定,对于髓核和纤维环边缘不清的三度退变椎间盘,用6mm直径的穿刺针取出椎间盘中央部分,琼脂糖包埋的髓核。荧光抗淬灭封片剂封片,激光共聚焦显微镜下测量细胞大小以及CD44和vimentin在脊索细胞和软骨样髓核细胞内表达的平均荧光强度。结果:应用共聚焦显微镜,可以在新西兰大白兔椎间盘髓核标本中,发现两种细胞:脊索细胞和软骨细胞。两种细胞在大小上有明显的区别,在3月龄新西兰大白兔的椎间盘中,脊索细胞占主要部分。从细胞计数上分析,脊索细胞占全部的80.92%,与软骨样髓核细胞数量有着明显的差异;在3年组新西兰大白兔的椎间盘中,软骨样髓核细胞占主要部分,而脊索细胞数量较3月组明显减少,比例为32.8%,表明脊索细胞数量随年龄的增长而递减,软骨样髓核细胞的数量随年龄递增。Vimentin和CD44平均荧光强度在脊索细胞内明显高于软骨样髓核细胞,两者相比有显著统计学意义。结论:脊索细胞内这两种蛋白的表达强度显著高于软骨样髓核细胞(P<0.01)且与年龄呈负相关,年龄越小,表达越强。提示随着脊索细胞成熟和老化,与脊索细胞调控和发挥功能相关的蛋白表达量逐渐下降。其对周围环境发挥作用亦逐渐减少。第三部分:脊索细胞在兔椎间盘退变过程中的作用和转归目的:对脊索细胞在椎间盘退变过程中的作用的研究方法:新西兰大白兔28只,分3月龄和3年龄两组,每组共14只,3月龄组体重1.5±2.0kg,3年龄组体重3.0-4.5kg左右,雌雄不限。每组中有2只作为正常对照未行手术。每组其余12只进入手术制造椎间盘退变模型。术后2,4,8,16,24周行MRI影像学确认椎间盘退变后,经耳缘静脉注入空气10 mL处死实验动物,获取手术节段和正常自身对照的椎间盘髓核组织,手术节段髓核作为退变组,自身未作处理间隙作为对照组。取下的髓核组织分成两部分,一部分行免疫组织切片后进行HE染色与aggrecan,Ⅱ型胶原和PCNA染色,免疫组织化学染色观察。另一部分-70度保存,RT-PCR检测。结果:椎间盘退变模型显示脊索细胞逐渐消失,被软骨样髓核细胞和不规则的基质取代,3月组兔椎间盘退变模型,前16周脊索细胞PCNA阳性细胞表达率基本保持稳定,16周后显著减少,软骨样髓核细胞的PCNA阳性细胞表达率16周后逐渐增多。3年组脊索细胞PCNA阳性细胞表达率前8周逐渐增高,后逐渐下降;软骨样髓核细胞PCNA阳性表达细胞率前4周基本保持稳定,8周后逐渐增高。结论:实验两个年龄组在出现蛋白多糖和Ⅱ型胶原RT-PCR水平下降,MRI T2像信号出现明显降低后,术后相同时间点3月龄组组织学观测较3年组存在较多的脊索细胞,虽然该细胞在PCNA和aggrecan蛋白水平表达两组无显著差异,但髓核细胞PCNA和aggrecan蛋白水平3月组却明显高于3年组。一定程度显示髓核细胞增殖和蛋白多糖分泌的能力与脊索细胞的数目有关。