मोडिक परिवर्तनहरूको पशु मोडेल सिर्जना गर्न अटोलोगस न्यूक्लियस पल्पोसस लुम्बर सबकोन्ड्रल हड्डीमा प्रत्यारोपण गरियो।

Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद। तपाईंले प्रयोग गरिरहनुभएको ब्राउजर संस्करणमा सीमित CSS समर्थन छ। उत्कृष्ट परिणामहरूको लागि, हामी नयाँ ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्दछौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम पार्नुहोस्)। यस बीचमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट प्रदर्शन गर्नेछौं।
मोडिक परिवर्तन (MC) को पशु मोडेल को स्थापना MC को अध्ययन को लागी एक महत्वपूर्ण आधार हो। ५४ न्यूजील्याण्ड सेतो खरायोलाई शम-अपरेशन समूह, मांसपेशी प्रत्यारोपण समूह (एमई समूह) र न्यूक्लियस पल्पोसस इम्प्लान्टेसन समूह (एनपीई समूह) मा विभाजन गरिएको थियो। एनपीई समूहमा, इन्टरवेर्टेब्रल डिस्कलाई एन्टरोलेटरल लुम्बर सर्जिकल अप्रोचद्वारा पर्दाफास गरिएको थियो र अन्तिम प्लेटको छेउमा L5 कशेरुका शरीरलाई पंचर गर्न सुई प्रयोग गरिएको थियो। NP लाई सिरिन्जद्वारा L1/2 इन्टरभेर्टेब्रल डिस्कबाट निकालेर त्यसमा इन्जेक्सन गरिएको थियो। सबकोन्ड्रल हड्डीमा प्वाल ड्रिल गर्दै। मांसपेशी प्रत्यारोपण समूह र शैम-अपरेशन समूहमा सर्जिकल प्रक्रियाहरू र ड्रिलिङ विधिहरू एनपी इम्प्लान्टेशन समूहमा जस्तै थिए। एमई समूहमा, मांसपेशीको टुक्रा प्वालमा राखिएको थियो, जबकि शैम-अपरेशन समूहमा, प्वालमा केहि राखिएको थिएन। शल्यक्रिया पछि, एमआरआई स्क्यानिङ र आणविक जैविक परीक्षण गरिएको थियो। एनपीई समूहमा संकेत परिवर्तन भयो, तर शैम-अपरेशन समूह र एमई समूहमा कुनै स्पष्ट संकेत परिवर्तन भएन। हिस्टोलोजिकल अवलोकनले देखायो कि इम्प्लान्टेशन साइटमा असामान्य ऊतक फैलावट देखियो, र एनपीई समूहमा IL-4, IL-17 र IFN-γ को अभिव्यक्ति बढेको थियो। सबकोन्ड्रल हड्डीमा एनपी प्रत्यारोपणले एमसीको पशु मोडेल बनाउन सक्छ।
मोडिक परिवर्तनहरू (MC) मेग्नेटिक रेजोनान्स इमेजिङ (MRI) मा देखिने कशेरुकाको अन्तिम प्लेटहरू र नजिकैको हड्डी मज्जाको घावहरू हुन्। तिनीहरू सम्बन्धित लक्षणहरू भएका व्यक्तिहरूमा धेरै सामान्य हुन्छन्। धेरै अध्ययनहरूले कम पीठ दुखाइ (LBP) 2,3 सँग यसको सम्बन्धको कारण एमसीको महत्त्वलाई जोड दिएका छन्। de Roos et al.4 र Modic et al.5 ले स्वतन्त्र रूपमा कशेरुका हड्डीको मज्जामा तीन फरक प्रकारका सबकोन्ड्रल सिग्नल असामान्यताहरू वर्णन गरे। मोडिक प्रकार I परिवर्तनहरू T1-भारित (T1W) अनुक्रमहरूमा हाइपोइन्टेन्स र T2-भारित (T2W) अनुक्रमहरूमा हाइपरन्टेन्स हुन्। यो घावले हड्डीको मज्जामा फिसर एन्डप्लेट्स र नजिकैको भास्कुलर ग्रेन्युलेसन टिश्युलाई प्रकट गर्दछ। मोडिक प्रकार II परिवर्तनहरूले T1W र T2W अनुक्रम दुवैमा उच्च संकेत देखाउँछन्। यस प्रकारको घावमा, एन्डप्लेट विनाश फेला पार्न सकिन्छ, साथै नजिकैको हड्डी मज्जाको हिस्टोलोजिकल फ्याटी प्रतिस्थापन। मोडिक प्रकार III परिवर्तनहरूले T1W र T2W अनुक्रमहरूमा कम संकेत देखाउँदछ। अन्तिम प्लेटहरूसँग सम्बन्धित स्क्लेरोटिक घावहरू अवलोकन गरिएको छ। एमसीलाई मेरुदण्डको रोगसम्बन्धी रोग मानिन्छ र मेरुदण्डको ७,८,९ का धेरै विकृत रोगहरूसँग नजिकबाट सम्बन्धित छ।
उपलब्ध डाटालाई ध्यानमा राख्दै, धेरै अध्ययनहरूले MC को etiology र रोगविज्ञान संयन्त्रहरूमा विस्तृत अन्तर्दृष्टि प्रदान गरेका छन्। अल्बर्ट र अन्य। सुझाव दिनुभयो कि MC डिस्क हर्निएशन 8 को कारण हुन सक्छ। हु एट अल। MC लाई गम्भीर डिस्क डिजेनेरेसन 10 को श्रेय दियो। क्रोकले "आन्तरिक डिस्क फुट्ने" को अवधारणा प्रस्तावित गर्‍यो, जसले बताउँछ कि दोहोरिने डिस्क ट्रमाले एन्डप्लेटमा माइक्रोटियरहरू निम्त्याउन सक्छ। क्लीफ्ट गठन पछि, न्यूक्लियस पल्पोसस (NP) द्वारा अन्तिम प्लेट विनाशले एक अटोइम्यून प्रतिक्रिया ट्रिगर गर्न सक्छ, जसले MC11 को विकासमा निम्त्याउँछ। मा एट अल। समान दृष्टिकोण साझा गर्नुभयो र रिपोर्ट गर्नुभयो कि एनपी-प्रेरित अटोइम्युनिटीले MC12 को रोगजननमा प्रमुख भूमिका खेल्छ।
प्रतिरक्षा प्रणाली कोशिकाहरू, विशेष गरी CD4+ T हेल्पर लिम्फोसाइटहरू, autoimmunity13 को रोगजननमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। भर्खरै पत्ता लागेको Th17 उपसमूहले प्रोइनफ्लेमेटरी साइटोकाइन IL-17 उत्पादन गर्छ, केमोकाइन अभिव्यक्तिलाई बढावा दिन्छ, र IFN-γ14 उत्पादन गर्न क्षतिग्रस्त अंगहरूमा T कोशिकाहरूलाई उत्तेजित गर्छ। Th2 कोशिकाहरूले पनि प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाहरूको रोगजननमा एक अद्वितीय भूमिका खेल्छन्। प्रतिनिधि Th2 सेलको रूपमा IL-4 को अभिव्यक्तिले गम्भीर इम्युनोपैथोलोजिकल परिणामहरू निम्त्याउन सक्छ15।
यद्यपि धेरै नैदानिक ​​​​अध्ययनहरू MC16,17,18,19,20,21,22,23,24 मा सञ्चालन गरिएको छ, त्यहाँ अझै पनि उपयुक्त पशु प्रयोगात्मक मोडेलहरूको अभाव छ जसले MC प्रक्रियाको नक्कल गर्न सक्छ जुन मानिसमा अक्सर देखा पर्दछ र हुन सक्छ। ईटियोलोजी वा नयाँ उपचारहरू जस्तै लक्षित थेरापीको अनुसन्धान गर्न प्रयोग गरिन्छ। आज सम्म, MC को केवल केहि पशु मोडेलहरू अन्तर्निहित रोगविज्ञान संयन्त्रहरू अध्ययन गर्न रिपोर्ट गरिएको छ।
अल्बर्ट र मा द्वारा प्रस्तावित अटोइम्यून सिद्धान्तको आधारमा, यस अध्ययनले ड्रिल गरिएको कशेरुका अन्त प्लेटको नजिक एनपी स्वतः ट्रान्सप्लान्ट गरेर सरल र प्रजनन योग्य खरगोश एमसी मोडेल स्थापना गर्‍यो। अन्य उद्देश्यहरू पशु मोडेलहरूको हिस्टोलोजिकल विशेषताहरू अवलोकन गर्नु र MC को विकासमा NP को विशिष्ट संयन्त्रहरूको मूल्याङ्कन गर्नु हो। यसका लागि, हामी MC को प्रगति अध्ययन गर्न आणविक जीवविज्ञान, MRI, र हिस्टोलोजिकल अध्ययन जस्ता प्रविधिहरू प्रयोग गर्छौं।
दुई खरायो शल्यक्रियाको क्रममा रगत बगेर मरे, र एमआरआई गर्दा एनेस्थेसिया गर्दा चार खरायो मरे। बाँकी ४८ खरगोशहरू बाँचे र शल्यक्रिया पछि कुनै व्यवहार वा न्यूरोलोजिकल संकेतहरू देखाएनन्।
एमआरआईले विभिन्न प्वालहरूमा एम्बेडेड टिश्युको संकेत तीव्रता फरक छ भनेर देखाउँछ। NPE समूहमा L5 कशेरुका शरीरको संकेत तीव्रता बिस्तारै सम्मिलित भएको 12, 16 र 20 हप्तामा परिवर्तन भयो (T1W अनुक्रमले कम संकेत देखायो, र T2W अनुक्रमले मिश्रित संकेत र कम संकेत देखायो) (चित्र 1C), जबकि MRI देखा पर्दछ। एम्बेडेड भागहरूको अन्य दुई समूहहरू सोही अवधिमा अपेक्षाकृत स्थिर रह्यो (चित्र। 1A, B)।
(A) 3 समय बिन्दुहरूमा खरायो लुम्बर स्पाइनको प्रतिनिधि अनुक्रमिक MRIs। शैम-अपरेशन समूहको छविहरूमा कुनै संकेत असामान्यताहरू फेला परेनन्। (B) ME समूहमा कशेरुका शरीरको संकेत विशेषताहरू शैम-अपरेसन समूहमा भएकाहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्, र समयको साथमा इम्बेडिङ साइटमा कुनै महत्त्वपूर्ण संकेत परिवर्तनहरू देखिएका छैनन्। (C) NPE समूहमा, T1W अनुक्रममा कम संकेत स्पष्ट रूपमा देखिन्छ, र मिश्रित संकेत र कम संकेतहरू T2W अनुक्रममा स्पष्ट रूपमा देखिन्छन्। 12-हप्ताको अवधिबाट 20-हप्ताको अवधिमा, T2W अनुक्रममा कम संकेतहरूको वरिपरि छिटपुट उच्च संकेतहरू घट्छन्।
स्पष्ट हड्डी हाइपरप्लासिया NPE समूहमा कशेरुका शरीरको इम्प्लान्टेशन साइटमा देख्न सकिन्छ, र हड्डी हाइपरप्लासिया 12 देखि 20 हप्ता (चित्र 2C) सम्म NPE समूहको तुलनामा छिटो हुन्छ, मोडेल गरिएको कशेरुकामा कुनै महत्त्वपूर्ण परिवर्तन देखाइएको छैन। निकायहरू; शाम समूह र ME समूह (चित्र 2C) 2A,B)।
(A) प्रत्यारोपण गरिएको भागमा कशेरुकी शरीरको सतह धेरै चिल्लो हुन्छ, प्वाल राम्रोसँग निको हुन्छ, र कशेरुका शरीरमा कुनै हाइपरप्लासिया हुँदैन। (B) ME समूहमा प्रत्यारोपण गरिएको साइटको आकार शैम अपरेशन समूहमा जस्तै छ, र समयसँगै प्रत्यारोपित साइटको उपस्थितिमा कुनै स्पष्ट परिवर्तन छैन। (C) NPE समूहमा प्रत्यारोपण गरिएको साइटमा हड्डी हाइपरप्लासिया भयो। हड्डी हाइपरप्लासिया द्रुत रूपमा बढ्यो र इन्टरवेर्टेब्रल डिस्क मार्फत कन्ट्रालेटरल कशेरुका शरीरमा विस्तार भयो।
हिस्टोलोजिकल विश्लेषणले हड्डी गठनको बारेमा थप विस्तृत जानकारी प्रदान गर्दछ। चित्र 3 ले पोस्टअपरेटिभ खण्डहरूको फोटो H&E ले दाग देखाउँछ। शैम-अपरेशन समूहमा, chondrocytes राम्रोसँग व्यवस्थित गरिएको थियो र कुनै कोशिका प्रसार पत्ता लगाइएको थिएन (चित्र 3A)। एमई समूहको अवस्था शैम-अपरेशन समूहको जस्तै थियो (चित्र 3B)। यद्यपि, एनपीई समूहमा, इम्प्लान्टेशन साइटमा ठूलो संख्यामा कोन्ड्रोसाइट्स र एनपी-जस्तो कोशिकाहरूको फैलावट देखियो (चित्र 3C);
(A) Trabeculae अन्तिम प्लेटको छेउमा देख्न सकिन्छ, chondrocytes एकसमान सेल आकार र आकार र कुनै प्रसार (40 पटक) संग राम्रोसँग व्यवस्थित छन्। (ख) एमई समूहमा इम्प्लान्टेशन साइटको अवस्था शैम समूहको जस्तै छ। Trabeculae र chondrocytes देख्न सकिन्छ, तर इम्प्लान्टेशन साइटमा कुनै स्पष्ट प्रसार छैन (40 पटक)। (B) यो देख्न सकिन्छ कि chondrocytes र NP-जस्तै कोशिकाहरू उल्लेखनीय रूपमा फैलिन्छन्, र chondrocytes को आकार र आकार असमान छन् (40 पटक)।
इन्टरल्यूकिन 4 (IL-4) mRNA, इन्टरल्यूकिन 17 (IL-17) mRNA, र इन्टरफेरोन γ (IFN-γ) mRNA दुवै NPE र ME समूहहरूमा अवलोकन गरिएको थियो। जब लक्ष्य जीनको अभिव्यक्ति स्तरहरू तुलना गरियो, IL-4, IL-17, र IFN-γ को जीन अभिव्यक्तिहरू ME समूह र शैम अपरेशन समूह (चित्र 4) को तुलनामा NPE समूहमा उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि भएको थियो। (P <0.05)। शैम अपरेशन समूहको तुलनामा, ME समूहमा IL-4, IL-17, र IFN-γ को अभिव्यक्ति स्तरहरू थोरै मात्र बढ्यो र सांख्यिकीय परिवर्तनमा पुगेन (P > 0.05)।
NPE समूहमा IL-4, IL-17 र IFN-γ को mRNA अभिव्यक्तिले शैम अपरेशन समूह र ME समूह (P <0.05) को तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा उच्च प्रवृत्ति देखायो।
यसको विपरित, ME समूहमा अभिव्यक्ति स्तरहरूले कुनै महत्त्वपूर्ण भिन्नता देखाएन (P>0.05)।
बदलिएको mRNA अभिव्यक्ति ढाँचा पुष्टि गर्न IL-4 र IL-17 विरुद्ध व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध एन्टिबडीहरू प्रयोग गरेर पश्चिमी ब्लट विश्लेषण गरिएको थियो। चित्र 5A, B मा देखाइएको जस्तै, ME समूह र शैम अपरेशन समूहको तुलनामा, NPE समूहमा IL-4 र IL-17 को प्रोटीन स्तरहरू उल्लेखनीय रूपमा बढेको थियो (P <0.05)। शैम अपरेशन समूहको तुलनामा, एमई समूहमा IL-4 र IL-17 को प्रोटीन स्तरहरू पनि सांख्यिकीय रूपमा महत्त्वपूर्ण परिवर्तनहरू (P> 0.05) पुग्न असफल भयो।
(ए) एनपीई समूहमा IL-4 र IL-17 को प्रोटीन स्तरहरू ME समूह र प्लेसबो समूह (P <0.05) भन्दा महत्त्वपूर्ण रूपमा उच्च थिए। (B) पश्चिमी धब्बा हिस्टोग्राम।
शल्यक्रियाको क्रममा प्राप्त गरिएका मानव नमूनाहरूको सीमित संख्याको कारणले, MC को रोगजननमा स्पष्ट र विस्तृत अध्ययन केही हदसम्म गाह्रो छ। हामीले यसको सम्भावित रोगविज्ञान संयन्त्रहरू अध्ययन गर्न MC को पशु मोडेल स्थापना गर्ने प्रयास गर्यौं। एकै समयमा, रेडियोलोजिकल मूल्याङ्कन, हिस्टोलोजिकल मूल्याङ्कन र आणविक जैविक मूल्याङ्कन एनपी अटोग्राफ्ट द्वारा प्रेरित MC को पाठ्यक्रम पछ्याउन प्रयोग गरियो। नतिजाको रूपमा, NP प्रत्यारोपण मोडेलले संकेतको तीव्रतामा 12-हप्तादेखि 20-हप्ताको समय बिन्दुहरू (T1W अनुक्रमहरूमा मिश्रित कम संकेत र T2W अनुक्रमहरूमा कम संकेत), ऊतक परिवर्तनहरू, र हिस्टोलोजिकल र आणविक संकेत गर्दछ। जैविक मूल्याङ्कनले रेडियोलोजिकल अध्ययनको नतिजा पुष्टि गर्यो।
यस प्रयोगको नतिजाले देखाउँछ कि एनपीई समूहमा कशेरुका शरीरको उल्लङ्घनको साइटमा दृश्य र हिस्टोलोजिकल परिवर्तनहरू देखा परेका थिए। एकै समयमा, IL-4, IL-17 र IFN-γ जीनहरूको अभिव्यक्ति, साथै IL-4, IL-17 र IFN-γ अवलोकन गरियो, जसले कशेरुकामा अटोलोगस न्यूक्लियस पल्पोसस ऊतकको उल्लङ्घनलाई संकेत गर्दछ। शरीरले संकेत र रूपात्मक परिवर्तनहरूको श्रृंखला निम्त्याउन सक्छ। यो पत्ता लगाउन सजिलो छ कि जनावर मोडेलको कशेरुका निकायहरूको संकेत विशेषताहरू (T1W अनुक्रममा कम संकेत, मिश्रित संकेत र T2W अनुक्रममा कम संकेत) मानव कशेरुका कोशिकाहरूसँग धेरै समान छन्, र MRI विशेषताहरू पनि। हिस्टोलोजी र ग्रस एनाटॉमीको अवलोकनहरू पुष्टि गर्नुहोस्, अर्थात्, कशेरुका शरीर कोशिकाहरूमा परिवर्तनहरू प्रगतिशील छन्। यद्यपि तीव्र आघातको कारणले हुने भडकाउने प्रतिक्रिया पङ्क्चर पछि चाँडै देखा पर्न सक्छ, एमआरआई नतिजाहरूले देखाए कि क्रमिक रूपमा बढ्दो संकेत परिवर्तनहरू पन्चर पछि 12 हप्ता देखा पर्‍यो र एमआरआई परिवर्तनहरूको रिकभरी वा उल्टाउने कुनै संकेत बिना 20 हप्तासम्म जारी रह्यो। यी परिणामहरूले सुझाव दिन्छ कि अटोलोगस कशेरुका NP खरायोहरूमा प्रगतिशील MV स्थापना गर्नको लागि एक भरपर्दो विधि हो।
यो पंचर मोडेल पर्याप्त कौशल, समय, र सर्जिकल प्रयास आवश्यक छ। प्रारम्भिक प्रयोगहरूमा, पैराभेर्टेब्रल लिगामेन्टस संरचनाहरूको विच्छेदन वा अत्यधिक उत्तेजनाले कशेरुका ओस्टियोफाइटहरूको गठनमा परिणाम हुन सक्छ। छेउछाउको डिस्कलाई क्षति वा जलन नहोस् भन्ने कुरामा ध्यान दिनु पर्छ। लगातार र पुन: उत्पादनयोग्य नतिजाहरू प्राप्त गर्न प्रवेशको गहिराइलाई नियन्त्रण गर्नु पर्ने हुनाले, हामीले म्यानुअल रूपमा 3 मिमी लामो सुईको म्यान काटेर प्लग बनायौं। यो प्लग प्रयोग गरेर कशेरुका शरीरमा समान ड्रिलिंग गहिराइ सुनिश्चित गर्दछ। प्रारम्भिक प्रयोगहरूमा, शल्यक्रियामा संलग्न तीन अर्थोपेडिक सर्जनहरूले 16-गेज सुईहरू 18-गेज सुई वा अन्य विधिहरू भन्दा काम गर्न सजिलो पाए। ड्रिलिङको क्रममा अत्यधिक रक्तस्रावबाट बच्नको लागि, सुईलाई केही बेर स्थिर राख्नाले थप उपयुक्त इन्सर्सन होल प्रदान गर्नेछ, जसले MC को निश्चित डिग्री यस तरिकाले नियन्त्रण गर्न सकिन्छ भन्ने सुझाव दिन्छ।
यद्यपि धेरै अध्ययनहरूले एमसीलाई लक्षित गरेका छन्, MC25,26,27 को एटियोलोजी र रोगजनन बारे थोरै थाहा छ। हाम्रो अघिल्लो अध्ययनहरूको आधारमा, हामीले पत्ता लगायौं कि MC12 को घटना र विकासमा अटोइम्युनिटीले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यस अध्ययनले IL-4, IL-17, र IFN-γ को मात्रात्मक अभिव्यक्तिको जाँच गर्‍यो, जुन एन्टिजेन उत्तेजना पछि CD4+ कोशिकाहरूको मुख्य भिन्नता मार्गहरू हुन्। हाम्रो अध्ययनमा, नकारात्मक समूहको तुलनामा, NPE समूहमा IL-4, IL-17, र IFN-γ को उच्च अभिव्यक्ति थियो, र IL-4 र IL-17 को प्रोटीन स्तरहरू पनि उच्च थिए।
चिकित्सकीय रूपमा, IL-17 mRNA अभिव्यक्ति डिस्क हर्निएशन28 भएका बिरामीहरूबाट एनपी कोशिकाहरूमा बढेको छ। बढेको IL-4 र IFN-γ अभिव्यक्ति स्तरहरू पनि स्वस्थ नियन्त्रणहरूको तुलनामा तीव्र गैर-कम्प्रेसिभ डिस्क हर्नियेशन मोडेलमा फेला पर्‍यो। IL-17 ले सूजन मा एक प्रमुख भूमिका खेल्छ, autoimmune रोगहरु 30 मा ऊतक चोट र IFN-γ31 प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया बढाउँछ। एमआरएल/एलपीआर माइस ३२ र अटोइम्युनिटी-संवेदनशील मुसा ३३ मा परिष्कृत IL-17-मध्यस्थ ऊतक चोट रिपोर्ट गरिएको छ। IL-4 ले proinflammatory cytokines (जस्तै IL-1β र TNFα) र म्याक्रोफेज सक्रियता 34 को अभिव्यक्तिलाई रोक्न सक्छ। यो रिपोर्ट गरिएको थियो कि IL-4 को mRNA अभिव्यक्ति एकै समयमा IL-17 र IFN-γ को तुलनामा NPE समूहमा फरक थियो; NPE समूहमा IFN-γ को mRNA अभिव्यक्ति अन्य समूहहरूमा भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च थियो। तसर्थ, IFN-γ उत्पादन NP intercalation द्वारा प्रेरित भड़काऊ प्रतिक्रिया को मध्यस्थ हुन सक्छ। अध्ययनहरूले देखाएको छ कि IFN-γ सक्रिय प्रकार 1 सहायक T कोशिकाहरू, प्राकृतिक हत्यारा कोशिकाहरू, र म्याक्रोफेजहरू 35,36 सहित धेरै सेल प्रकारहरूद्वारा उत्पादन गरिन्छ, र एक प्रमुख प्रो-इन्फ्लेमेटरी साइटोकाइन हो जसले प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाहरूलाई बढावा दिन्छ।
यस अध्ययनले सुझाव दिन्छ कि एमसीको घटना र विकासमा अटोइम्यून प्रतिक्रिया संलग्न हुन सक्छ। लुओमा र अन्य। एमआरआईमा एमसी र प्रख्यात एनपीका सिग्नल विशेषताहरू समान छन् र दुवैले T2W अनुक्रम ३८ मा उच्च संकेत देखाउँछन्। केही साइटोकाइनहरू एमसीको घटनासँग नजिकबाट सम्बन्धित भएको पुष्टि भएको छ, जस्तै IL-139। मा एट अल। सुझाव दियो कि NP को माथि वा तल प्रोट्रुसनले MC12 को घटना र विकासमा ठूलो प्रभाव पार्न सक्छ। Bobechko40 र Herzbein et al.41 ले रिपोर्ट गरे कि NP एक इम्युनोटोलेरेन्ट तन्तु हो जसले जन्मदेखि वास्कुलर परिसंचरणमा प्रवेश गर्न सक्दैन। एनपी प्रोट्रुसनले रगत आपूर्तिमा विदेशी निकायहरू परिचय गराउँछ, जसले गर्दा स्थानीय अटोइम्यून प्रतिक्रियाहरू मध्यस्थता हुन्छ। अटोइम्यून प्रतिक्रियाहरूले ठूलो संख्यामा प्रतिरक्षा कारकहरू उत्प्रेरित गर्न सक्छ, र जब यी कारकहरू लगातार ऊतकहरूमा उजागर हुन्छन्, तिनीहरूले संकेतमा परिवर्तनहरू ल्याउन सक्छन्। यस अध्ययनमा, IL-4, IL-17 र IFN-γ को ओभरएक्सप्रेसन विशिष्ट प्रतिरक्षा कारकहरू हुन्, जसले थप NP र MCs44 बीचको घनिष्ठ सम्बन्धलाई प्रमाणित गर्दछ। यो पशु मोडेलले NP सफलता र अन्तिम प्लेटमा प्रवेशको राम्रोसँग नक्कल गर्छ। यस प्रक्रियाले एमसीमा स्वत: प्रतिरक्षाको प्रभावलाई थप प्रकट गर्‍यो।
अपेक्षित रूपमा, यो पशु मोडेलले हामीलाई MC अध्ययन गर्न सम्भव प्लेटफर्म प्रदान गर्दछ। यद्यपि, यो मोडेलमा अझै पनि केही सीमितताहरू छन्: पहिलो, पशु अवलोकन चरणको क्रममा, केही मध्यवर्ती-चरण खरायोहरूलाई हिस्टोलोजिकल र आणविक जीवविज्ञान परीक्षणको लागि euthanized गर्न आवश्यक छ, त्यसैले केही जनावरहरू समयको साथ "प्रयोगबाट बाहिर खस्छन्"। दोस्रो, यद्यपि यस अध्ययनमा तीन समय बिन्दुहरू सेट गरिएको छ, दुर्भाग्यवश, हामीले केवल एक प्रकारको MC (मोडिक प्रकार I परिवर्तन) मोडेल गरेका छौं, त्यसैले यो मानव रोग विकास प्रक्रिया प्रतिनिधित्व गर्न पर्याप्त छैन, र थप समय बिन्दुहरू सेट गर्न आवश्यक छ। सबै संकेत परिवर्तनहरू राम्रोसँग अवलोकन गर्नुहोस्। तेस्रो, ऊतक संरचनामा भएका परिवर्तनहरू साँच्चै हिस्टोलोजिकल स्टेनिङद्वारा स्पष्ट रूपमा देखाउन सकिन्छ, तर केही विशेष प्रविधिहरूले यस मोडेलमा भएका सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तनहरूलाई अझ राम्रोसँग प्रकट गर्न सक्छन्। उदाहरण को लागी, ध्रुवीकृत प्रकाश माइक्रोस्कोपी को खरगोश intervertebral डिस्क मा fibrocartilage को गठन को विश्लेषण गर्न को लागी प्रयोग गरिएको थियो। MC र endplate मा NP को दीर्घकालीन प्रभावहरू थप अध्ययन आवश्यक छ।
५४ नर न्यूजील्याण्ड सेतो खरायो (तौल लगभग २.५-३ किलोग्राम, उमेर ३-३.५ महिना) लाई अनियमित रूपमा शम अपरेशन समूह, मांसपेशी प्रत्यारोपण समूह (एमई समूह) र नर्भ रूट इम्प्लान्टेसन समूह (एनपीई समूह) मा विभाजन गरिएको थियो। सबै प्रयोगात्मक प्रक्रियाहरू तियान्जिन अस्पतालको आचार समिति द्वारा अनुमोदित गरिएको थियो, र प्रयोगात्मक विधिहरू अनुमोदित दिशानिर्देशहरू अनुसार कडाईका साथ गरिएको थियो।
S. Sobajima 46 को सर्जिकल प्रविधिमा केही सुधार गरिएको छ। प्रत्येक खरगोशलाई पार्श्व रिकम्बेन्सी स्थितिमा राखिएको थियो र पोस्टरोलेटरल रेट्रोपेरिटोनियल दृष्टिकोण प्रयोग गरेर लगातार पाँचवटा लुम्बर इन्टरभेर्टेब्रल डिस्क (IVDs) को अगाडिको सतहलाई उजागर गरिएको थियो। प्रत्येक खरायोलाई सामान्य एनेस्थेसिया (२०% यूरेथेन, ५ एमएल/किग्रा कानको नसा मार्फत) दिइयो। एउटा अनुदैर्ध्य छालाको चीरा रिब्सको तल्लो छेउबाट पेल्भिक ब्रिमसम्म, 2 सेन्टीमिटर भेन्ट्रलदेखि प्याराभेर्टेब्रल मांसपेशीसम्म बनाइएको थियो। L1 देखि L6 सम्मको दाहिने एन्टरोलेटरल स्पाइन ओभरलिङ सबकुटेनियस टिस्यु, रेट्रोपेरिटोनियल टिस्यु र मांसपेशी (चित्र 6A) को तीव्र र ब्लन्ट विच्छेदन द्वारा पर्दाफास भएको थियो। डिस्क स्तर L5-L6 डिस्क स्तरको लागि शारीरिक ल्यान्डमार्कको रूपमा पेल्विक ब्रिम प्रयोग गरेर निर्धारण गरिएको थियो। L5 कशेरुकाको अन्तिम प्लेटको छेउमा 3 मिमी (चित्र 6B) को गहिराइमा प्वाल ड्रिल गर्न 16-गेज पंचर सुई प्रयोग गर्नुहोस्। L1-L2 इन्टरवर्टेब्रल डिस्क (चित्र 6C) मा अटोलोगस न्यूक्लियस पल्पोसस एस्पिरेट गर्न 5-ml सिरिन्ज प्रयोग गर्नुहोस्। प्रत्येक समूहको आवश्यकता अनुसार न्यूक्लियस पल्पोसस वा मांसपेशी हटाउनुहोस्। ड्रिल प्वाल गहिरो गरिसकेपछि, शल्यक्रियाको क्रममा कशेरुका शरीरको पेरीओस्टेल टिस्युलाई क्षति नपुग्ने ख्याल राख्दै, गहिरो फासिया, सतही फेसिया र छालामा अवशोषणयोग्य सिवनहरू राखिन्छन्।
(A) L5-L6 डिस्क पोस्टरोलेटरल रेट्रोपेरिटोनियल दृष्टिकोण मार्फत उजागर गरिएको छ। (B) L5 एन्डप्लेट नजिकै प्वाल ड्रिल गर्न 16-गेज सुई प्रयोग गर्नुहोस्। (C) अटोलोगस MF हरू काटिन्छन्।
जनरल एनेस्थेसिया २०% यूरेथेन (५ मिली/किग्रा) कानको नसा मार्फत प्रशासित गरिएको थियो, र लम्बर स्पाइन रेडियोग्राफहरू 12, 16, र 20 हप्ता पछि दोहोर्याइएको थियो।
शल्यक्रिया पछि १२, १६ र २० हप्तामा केटामाइन (२५.० मिलीग्राम/किग्रा) र इन्ट्राभेनस सोडियम पेन्टोबार्बिटल (१.२ ग्राम/किग्रा) को इन्ट्रामस्कुलर इन्जेक्सनद्वारा खरायो बलि दिइएको थियो। हिस्टोलोजिकल विश्लेषणको लागि सम्पूर्ण मेरुदण्ड हटाइएको थियो र वास्तविक विश्लेषण गरिएको थियो। मात्रात्मक रिभर्स ट्रान्सक्रिप्शन (RT-qPCR) र पश्चिमी ब्लटिंग प्रतिरक्षा कारकहरूमा परिवर्तनहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गरियो।
खरगोशमा 3.0 T क्लिनिकल चुम्बक (GE मेडिकल सिस्टम्स, फ्लोरेन्स, SC) को अर्थोगोनल लिम्ब कुण्डल रिसीभर प्रयोग गरी एमआरआई परीक्षणहरू गरिएको थियो। खरायोलाई २०% युरेथेन (५ एमएल/किग्रा) कानको नसाबाट एनेस्थेटाइज गरिएको थियो र त्यसपछि ५ इन्च व्यासको गोलाकार सतह कुण्डल (जीई मेडिकल सिस्टम्स) मा केन्द्रित लुम्बर क्षेत्रको साथ चुम्बक भित्र सुपिन राखिएको थियो। कोरोनल T2-भारित स्थानीयकरण छविहरू (TR, 1445 ms; TE, 37 ms) L3-L4 बाट L5-L6 सम्म लम्बर डिस्कको स्थान परिभाषित गर्न अधिग्रहण गरियो। Sagittal विमान T2-भारित स्लाइसहरू निम्न सेटिङहरूसँग प्राप्त गरियो: 2200 ms को पुनरावृत्ति समय (TR) संग द्रुत स्पिन-इको अनुक्रम र 70 ms को एक इको समय (TE), म्याट्रिक्स; 260 र आठ उत्तेजनाहरूको दृश्य क्षेत्र; काट्ने मोटाई 2 मिमी थियो, अंतर 0.2 मिमी थियो।
अन्तिम तस्बिर खिचिएपछि र अन्तिम खरायो मारिएपछि, शैम, मांसपेशी-इम्बेडेड, र एनपी डिस्कहरू हिस्टोलोजिकल परीक्षणको लागि हटाइयो। टिस्युहरूलाई 1 हप्ताको लागि 10% तटस्थ बफर गरिएको फर्मालिनमा फिक्स गरिएको थियो, ethylenediaminetetraacetic एसिडको साथ decalcified, र प्याराफिन सेक्शन गरिएको थियो। टिस्यु ब्लकहरू प्याराफिनमा इम्बेड गरिएका थिए र माइक्रोटोम प्रयोग गरेर sagittal भागहरू (5 μm बाक्लो) मा काटिएका थिए। खण्डहरू हेमेटोक्सिलिन र इओसिन (H&E) ले दाग थिए।
प्रत्येक समूहका खरायोहरूबाट इन्टरभेर्टेब्रल डिस्कहरू सङ्कलन गरेपछि, निर्माताको निर्देशन र ImProm II रिभर्स ट्रान्सक्रिप्शन प्रणाली (प्रोमेगा इंक) अनुसार UNIQ-10 स्तम्भ (Shanghai Sangon Biotechnology Co., Ltd., China) को प्रयोग गरेर कुल RNA निकालिएको थियो। , Madison, WI, USA)। उल्टो ट्रान्सक्रिप्शन प्रदर्शन गरिएको थियो।
RT-qPCR प्रिज्म 7300 (एप्लाइड बायोसिस्टम इंक., USA) र SYBR ग्रीन जम्प स्टार्ट Taq ReadyMix (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) को प्रयोग गरेर निर्माताको निर्देशन अनुसार प्रदर्शन गरिएको थियो। PCR प्रतिक्रियाको मात्रा 20 μl थियो र यसमा 1.5 μl पातलो cDNA र प्रत्येक प्राइमरको 0.2 μM समावेश थियो। प्राइमरहरू OligoPerfect डिजाइनर (Invitrogen, Valencia, CA) द्वारा डिजाइन गरिएको थियो र नान्जिङ गोल्डेन स्टीवर्ट बायोटेक्नोलोजी कं, लिमिटेड (चीन) द्वारा निर्मित (तालिका १)। निम्न थर्मल साइकल चलाउने अवस्थाहरू प्रयोग गरिएको थियो: प्रारम्भिक पोलिमरेज सक्रियता चरण 94°C मा 2 मिनेटको लागि, त्यसपछि 15 s को 40 चक्र प्रत्येक 94°C मा टेम्प्लेट विकृतीकरणको लागि, 60°C मा 1 मिनेटको लागि एनिलिङ, विस्तार, र प्रतिदीप्ति। मापन 72 डिग्री सेल्सियस मा 1 मिनेट को लागी प्रदर्शन गरिएको थियो। सबै नमूनाहरू तीन पटक विस्तार गरिएको थियो र औसत मूल्य RT-qPCR विश्लेषणको लागि प्रयोग गरिएको थियो। प्रवर्द्धन डेटा FlexStation 3 (आणविक उपकरणहरू, Sunnyvale, CA, USA) प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो। IL-4, IL-17, र IFN-γ जीन अभिव्यक्ति अंतर्जात नियन्त्रण (ACTB) मा सामान्य गरिएको थियो। लक्षित mRNA को सापेक्ष अभिव्यक्ति स्तरहरू 2-ΔΔCT विधि प्रयोग गरेर गणना गरिएको थियो।
RIPA lysis बफरमा टिस्यु होमोजेनाइजर प्रयोग गरेर कुल प्रोटीन टिस्युहरूबाट निकालिएको थियो (प्रोटीज र फस्फेटेज इन्हिबिटर ककटेल समावेश गरिएको) र त्यसपछि 13,000 rpm मा 4°C मा 20 मिनेटको लागि सेन्ट्रीफ्यूज गरिएको थियो। प्रति लेनमा पचास माइक्रोग्राम प्रोटीन लोड गरिएको थियो, 10% SDS-PAGE द्वारा अलग गरियो, र त्यसपछि PVDF झिल्लीमा स्थानान्तरण गरियो। रुमको तापक्रममा १ घन्टाको लागि ०.१% ट्वीन २० युक्त ट्रिस-बफर सलाइन (टीबीएस) मा ५% ननफ्याट ड्राई मिल्कमा ब्लकिङ गरिएको थियो। झिल्लीलाई खरगोश एन्टि-डेकोरिन प्राथमिक एन्टिबडी (पातलो 1:200; बोस्टर, वुहान, चीन) (1:200 पातलो; बायोस, बेइजिङ, चीन) रातभर 4 डिग्री सेल्सियसमा इन्क्युबेटेड गरियो र दोस्रो दिनमा प्रतिक्रिया गरियो; सेकेन्डरी एन्टिबडी (बाख्राको एन्टी-रेबिट इम्युनोग्लोबुलिन जी १:४०,००० डाइल्युसन) को साथमा कोठाको तापक्रममा १ घण्टाको लागि होर्सराडिश पेरोक्सिडेज (बोस्टर, वुहान, चीन) सँग मिलाएर। पश्चिमी ब्लट संकेतहरू एक्स-रे विकिरण पछि केमिल्युमिनेसेन्ट झिल्लीमा बढेको केमिल्युमिनेसेन्सद्वारा पत्ता लगाइयो। डेन्सिटोमेट्रिक विश्लेषणको लागि, ब्यान्डस्क्यान सफ्टवेयर प्रयोग गरेर ब्लटहरू स्क्यान गरियो र परिमाण निर्धारण गरियो र नतिजाहरूलाई टार्गेट जीन इम्युनोरेएक्टिभिटी र ट्युब्युलिन इम्युनोरेएक्टिभिटीको अनुपातको रूपमा व्यक्त गरियो।
सांख्यिकीय गणनाहरू SPSS16.0 सफ्टवेयर प्याकेज (SPSS, USA) प्रयोग गरेर प्रदर्शन गरिएको थियो। अध्ययनको क्रममा सङ्कलन गरिएको डाटालाई अर्थ ± मानक विचलन (मीन ± SD) को रूपमा व्यक्त गरिएको थियो र दुई समूहहरू बीचको भिन्नताहरू निर्धारण गर्नको लागि एकतर्फी दोहोरिने उपायहरूको विश्लेषण (ANOVA) प्रयोग गरेर विश्लेषण गरिएको थियो। P <0.05 सांख्यिकीय रूपमा महत्त्वपूर्ण मानिएको थियो।
तसर्थ, कशेरुका शरीरमा अटोलोगस एनपीहरू प्रत्यारोपण गरेर र म्याक्रोएनाटोमिकल अवलोकन, एमआरआई विश्लेषण, हिस्टोलोजिकल मूल्याङ्कन र आणविक जैविक विश्लेषण प्रदर्शन गरेर MC को पशु मोडेलको स्थापना मानव MC को संयन्त्रको मूल्याङ्कन र बुझ्न र नयाँ उपचारात्मक विकास गर्न महत्त्वपूर्ण उपकरण हुन सक्छ। हस्तक्षेपहरू।
यो लेख कसरी उद्धृत गर्ने: हान, सी. एट अल। मोडिक परिवर्तनहरूको पशु मोडेल लम्बर स्पाइनको सबकोन्ड्रल हड्डीमा अटोलोगस न्यूक्लियस पल्पोसस प्रत्यारोपण गरेर स्थापित गरिएको थियो। विज्ञान रिप. 6, 35102: 10.1038/srep35102 (2016)।
Weishaupt, D., Zanetti, M., Hodler, J., and Boos, N. लुम्बर स्पाइनको चुम्बकीय अनुनाद इमेजिङ: डिस्क हर्निएशन र रिटेन्सन को प्रसार, स्नायु मूल कम्प्रेसन, अन्त प्लेट असामान्यताहरु, र एसिम्प्टोमेटिक स्वयंसेवकहरु मा फेस संयुक्त ओस्टियोआर्थराइटिस । दर। रेडियोलोजी 209, 661–666, doi:10.1148/रेडियोलोजी।209.3.9844656 (1998)।
Kjaer, P., Korsholm, L., Bendix, T., Sorensen, JS, र Leboeuf-Eed, K. Modic परिवर्तनहरू र क्लिनिकल निष्कर्षहरूमा तिनीहरूको सम्बन्ध। युरोपेली स्पाइन जर्नल: युरोपेली स्पाइन सोसाइटीको आधिकारिक प्रकाशन, स्पाइनल विकृतिको युरोपियन सोसाइटी, र युरोपियन सोसाइटी फर सर्भिकल स्पाइन रिसर्च 15, 1312-1319, doi: 10.1007/s00586-006-0185-x (2006)।
Kuisma, M., et al। लुम्बर कशेरुका अन्त्य प्लेटहरूमा मोडिक परिवर्तनहरू: मध्यम-उमेरका पुरुष कामदारहरूमा कम पीठ दुखाइ र साइटिकाको साथ व्यापकता र एसोसिएशन। स्पाइन 32, 1116–1122, doi:10.1097/01.brs.0000261561.12944.ff (2007)।
de Roos, A., Kressel, H., Spritzer, K., र Dalinka, M. हड्डी मज्जाको MRI लेम्बर स्पाइनको डिजेनेरेटिव रोगमा अन्तिम प्लेट नजिकै परिवर्तन हुन्छ। AJR। अमेरिकन जर्नल अफ रेडियोलोजी 149, 531–534, doi: 10.2214/ajr.149.3.531 (1987)।
मोडिक, एमटी, स्टेनबर्ग, पीएम, रस, जेएस, मासारिक, टीजे, र कार्टर, जेआर डिजेनेरेटिव डिस्क रोग: एमआरआईको साथ कशेरुका मज्जा परिवर्तनहरूको मूल्याङ्कन। रेडियोलोजी 166, 193-199, doi:10.1148/रेडियोलोजी।166.1.3336678 (1988)।
मोडिक, एमटी, मासारिक, टीजे, रस, जेएस, र कार्टर, जेआर इमेजिंग डिजेनेरेटिव डिस्क रोग। रेडियोलोजी 168, 177–186, doi: 10.1148/रेडियोलोजी।168.1.3289089 (1988)।
जेन्सेन, टीएस, एट अल। Neovertebral endplate (Modic) को भविष्यवाणीकर्ताहरूले सामान्य जनसंख्यामा परिवर्तनहरू संकेत गर्छन्। युरोपेली स्पाइन जर्नल: युरोपेली स्पाइन सोसाइटीको आधिकारिक प्रकाशन, स्पाइनल विकृतिको युरोपियन सोसाइटी, र युरोपेली सोसाइटी फर सर्भिकल स्पाइन रिसर्च, डिभिजन 19, 129-135, doi: 10.1007/s00586-009-1184-5 (2010)।
अल्बर्ट, HB र Mannisch, K. Modic लम्बर डिस्क हर्निएशन पछि परिवर्तन हुन्छ। युरोपेली स्पाइन जर्नल: युरोपेली स्पाइन सोसाइटीको आधिकारिक प्रकाशन, स्पाइनल विकृतिको युरोपियन सोसाइटी र सर्भिकल स्पाइन रिसर्च 16, 977-982, doi: 10.1007/s00586-007-0336-8 (2007)।
Kerttula, L., Luoma, K., Vehmas, T., Gronblad, M., र Kaapa, E. मोडिक प्रकार I परिवर्तनहरूले द्रुत रूपमा प्रगतिशील विरूपण डिस्क डिजेनेरेशन भविष्यवाणी गर्न सक्छ: एक 1-वर्ष सम्भावित अध्ययन। यूरोपीय स्पाइन जर्नल 21, 1135-1142, doi: 10.1007/s00586-012-2147-9 (2012)।
Hu, ZJ, Zhao, FD, Fang, XQ र Fan, SW Modic परिवर्तनहरू: सम्भावित कारणहरू र लम्बर डिस्क डिजेनेरेशनमा योगदान। चिकित्सा परिकल्पना 73, 930-932, doi: 10.1016/j.mehy.2009.06.038 (2009)।
Krok, HV आन्तरिक डिस्क फुट्ने। 50 वर्ष भन्दा बढी डिस्क प्रोलाप्स समस्याहरू। स्पाइन (फिला पा 1976) 11, 650-653 (1986)।