腰椎間盤突出癥（lumbar disc herniation，LDH）已成為我國臨床常見多發(fā)疾病之一。目前認(rèn)為LDH基本病理改變?yōu)樽甸g盤的退變，然而椎間盤退行性變（intervertebral disc degeneration，IDD）的主要病因和其發(fā)病機(jī)制尚未明確，也無適宜的治療措施。動物模型研究是應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)科技研究中的一種重要工具，針對特定疾病設(shè)計對應(yīng)的動物模型，通過動物模型進(jìn)行研究動物發(fā)病機(jī)制與檢測驗證診斷治療的有效性，在臨床研究中具有無法替代的優(yōu)勢和作用。

動物的選擇

目前zui常用的是大鼠模型，飼養(yǎng)方便、價格便宜、繁殖迅速，最重要的是其椎間盤解剖結(jié)構(gòu)與人類椎間盤結(jié)構(gòu)極為相似。

近年來，也有研究者選用兔、羊、豬等動物制備IDD動物模型。

靈長類動物無論在進(jìn)化方式或解剖結(jié)構(gòu)方面來說均與人類最為相似，如恒河猴，是目前為止理想的動物模型，但由于經(jīng)濟(jì)方面的制約不能大量的應(yīng)用。

造模方法

一、直接結(jié)構(gòu)損傷模型

01纖維環(huán)損傷模型

纖維環(huán)模型是目前zui常用的動物模型。

造模方法：研究者選取兔，利用各種規(guī)格不同的穿刺針（16、18、21g）在兔子的纖維環(huán)上進(jìn)行穿刺，構(gòu)建一種可令MRI分級及椎間盤高度均有所下降的IDD 模型。將兩種不同尺寸和規(guī)格的針頭進(jìn)行對照，通過結(jié)構(gòu)學(xué)和影像圖形學(xué)的研究和觀察，以25g針頭作為對照，21g針頭所引起的椎間盤退變更加嚴(yán)重，且椎間盤突出的發(fā)生率與針頭的大小呈正比。

優(yōu)缺點(diǎn)：這種穿刺纖維致使結(jié)構(gòu)破壞的造模方法周期短、可行性高、操作簡易，但創(chuàng)傷大、易感染、損傷程度各異等缺點(diǎn)也很明顯。經(jīng)皮穿刺纖維法雖可彌補(bǔ)這方面的不足，但是盲穿難度大，需要C臂機(jī)進(jìn)行配合。

02終板損傷模型

該模型通常采用鉆孔方式破壞終板結(jié)構(gòu)，由椎體斜穿一個孔洞直達(dá)終板和髓核。

造模方法：研究者選取家豬，通過穿刺家豬的椎體終板，3個月后在T2加權(quán)像磁共振下發(fā)現(xiàn)纖維環(huán)水份和蛋白多糖含量明顯減少。

03化學(xué)損傷模型

造模方法：研究者選取兔，在兔腰椎間盤注射纖維連接蛋白片段，8～16 周后聚集蛋白聚糖和Ⅱ型膠原mRNA表達(dá)明顯下調(diào)。

二、機(jī)械間接損傷型模型

01機(jī)械應(yīng)力型模型

機(jī)械負(fù)荷是引起IDD的重要因素之一。

造模方法：有研究者選取兔，聚氯乙烯管將兔雙腿固定于直立位，8周后，MRI顯示椎間盤高度指數(shù)下降，T2加權(quán)信號降低，證明IDD的程度與椎間盤應(yīng)力變化有關(guān)。

優(yōu)缺點(diǎn)：該模型操作簡單、損傷小、易獲得，且高度類似人體正常行走的狀態(tài)，但所需時間長，成功率低，只能用于小型動物。

02椎體不穩(wěn)的造模

此類造模技術(shù)主要是通過使用手術(shù)方法損傷關(guān)節(jié)面或者棘突等所能支持的組織，反復(fù)不斷地對局部的脊柱和肌肉進(jìn)行一定的刺激，從而導(dǎo)致椎間盤受力不平衡達(dá)到IDD的方法。

造模方法：有研究者利用手術(shù)橫向切除羊脊柱后部棘突等支撐性組織，模型組隨后即出現(xiàn)了椎間隙狹窄、髓核纖維化等IDD的表現(xiàn)。

03自發(fā)模型

選取沙鼠為試驗動物。

沙鼠以含鹽量較高的灌木為食，IDD有顯著的遺傳性。其中大多數(shù)18～30個月齡沙鼠在椎間盤內(nèi)可以同時發(fā)現(xiàn)纖維骨贅環(huán)囊性生長改變、裂隙和纖維骨贅囊性生長，并有纖維環(huán)膨出和髓核突入終板。沙鼠的飲食習(xí)慣（高鹽低水）一定程度影響了代謝情況，從而引起了 IDD的發(fā)生，尤其特別是對于髓鞘單核細(xì)胞功能異常性的改變。

有研究者發(fā)現(xiàn)10%的沙鼠動物細(xì)胞IDD改變發(fā)生在3個月，而50%的沙鼠動物則可能會逐漸發(fā)生一次性細(xì)胞退化改變在5個月。

總結(jié)

IDD是隨著年齡的不斷增長而出現(xiàn)的復(fù)雜的退行性變化，以目前的情況而言，構(gòu)建wan全與該退變相同的動物模型十分困難。且動物和人類的生活方式、解剖生理及病理差異使該模型更加復(fù)雜。IDD模型通常會造成椎間盤及附屬器件出現(xiàn)各種形態(tài)學(xué)的變化，使方法、變化程度及時間也不同。雖然，動物造模所能提供的 IDD 信息存在局限性，但相比于直接研究人類IDD時間要短得多，且更具有操控性和選擇性。