前言
椎間盤脫出(disc herniation)是臨床常見病和多發(fā)病，其基本病理變化是椎間盤退變，在此基礎(chǔ)上受到外傷、受寒等外界因素刺激，導(dǎo)致椎間盤的髓核及部分纖維環(huán)向周圍組織脫出，壓迫相應(yīng)脊髓或脊神經(jīng)根所致的一種病理狀態(tài)。目前椎間盤退變的病因及發(fā)病機制尚不清楚，也無有效的治療方法。動物模型是研究椎間盤脫出發(fā)生機制和治療策略的一種有效手段。用于建立椎間盤脫出動物模型的物種包括：小鼠、大鼠、家兔、犬、綿羊、豬、山 羊以及猴子等。構(gòu)建動物模型的方法通常有兩種：自發(fā)型和實驗誘導(dǎo)型。由于物種之間在細胞、組織、發(fā)育、生理、椎骨和椎間盤的解剖以及力學特性上存在很大差異，另外，不同的方法建立的動物模型與人類疾病表現(xiàn)也有所差別，因此，研究者在選擇動物模型時應(yīng)盡量考慮多方面的因素對模型的影響。
部分造模方法
使用動物：家兔
【造模機制】：
通過外界實驗手段的介入，引起椎間盤的承重發(fā)生持續(xù)性改變、超負荷、物理性損傷或者破壞椎間盤的正常解剖結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致椎間盤退行性變，發(fā)生椎間盤脫出癥狀。
【模型方法】：
實驗誘導(dǎo)法一般分為應(yīng)力型和結(jié)構(gòu)型。
1.應(yīng)力型誘導(dǎo)性椎間盤脫出動物模型 采用動力軸向加壓法，采用不同強度、頻率和待續(xù)時間的軸向載荷誘導(dǎo)動物椎間盤發(fā)生退行性變。可通過機械裝置對固定的大鼠尾部施加每天2小時的動態(tài)壓力，壓力可以導(dǎo)致應(yīng)力在椎間盤中的重新分配，繼而引發(fā)局部的生物學反應(yīng)。當外力持續(xù)存在超過了椎間盤的膨脹壓，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)，從而引起椎間盤脫出。
比較常見的模型還包括通過對家兔采用模擬椎間盤融合術(shù)，家兔模型與人類L4-L5和L7-S1附近椎間盤退行性變，表現(xiàn)出類似的病理生理改變。術(shù)后3個月，能觀察到家兔椎間盤纖維環(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個月，家兔纖維環(huán)結(jié)構(gòu)進一步破壞。術(shù)后9個月，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個月見軟骨組織增生，纖維環(huán)破裂，髓核皺縮，椎間盤脫出，骨贅形成。
2.結(jié)構(gòu)型誘導(dǎo)椎間盤脫出動物模型 通過在家兔椎間盤內(nèi)注射30kDa氨基末端纖維結(jié)合蛋白片段?；瘜W藥物損傷法處理后的家兔表現(xiàn)出進行性的髓核結(jié)構(gòu)異常，16周時椎間盤發(fā)生脫出。
通過手術(shù)造成山羊纖維環(huán)前環(huán)邊緣性損傷后，觀察椎間盤的變化，切開纖維環(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)的斷裂及向切開部位脫出的髓核樣物質(zhì)。
粗針多點穿刺或細針單點穿刺法：通過在犬、山羊或獼猴的椎間盤纖維環(huán)前外側(cè)用穿刺方法均可致動物椎間盤退變，而粗針多點穿刺法可在更短時間內(nèi)產(chǎn)生更明顯的椎間盤脫出征象。
終板損傷法：通過椎體鉆一斜行的孔洞直達家兔的軟骨終板和髓核來制作椎間盤退變模型，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)致椎間盤退變。
【模型特點】：
應(yīng)力型動物模型椎間盤脫出發(fā)生機制是椎間盤承重長期異常導(dǎo)致的椎間盤退行性變，這與人類椎間盤脫出的發(fā)生機制很相似。椎間盤融合術(shù)造模機制同樣依賴于生物力學因素，通過異常力學刺激直接損傷椎間盤結(jié)構(gòu)。脊柱不穩(wěn)導(dǎo)致椎間盤脫出模型，此類動物模型是通過手術(shù)破壞關(guān)節(jié)面或棘突等支撐組織，反復(fù)刺激脊柱肌肉或進行脊柱相鄰節(jié)段融合等方法間接使脊柱過度運動而實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)型動物模型由于構(gòu)建方法直接損傷了椎間盤正常結(jié)構(gòu)，因此能夠在較短時間內(nèi)發(fā)生明顯的椎間盤病理生理改變。
【模型的評估和應(yīng)用】：
應(yīng)力型動物模型通常具有對實驗損傷小、重復(fù)性好、制作條件較易控制等優(yōu)點，但也存在動物喂養(yǎng)時間相對較長、實驗周期延長、局限于小動物等不足。
在結(jié)構(gòu)型動物模型構(gòu)建方法中，纖維結(jié)合蛋白片段椎間盤內(nèi)注射法通過化學試劑破壞髓核等結(jié)構(gòu)導(dǎo)致退行性變。該方法費用較低，可操作性強注射藥物的劑量易掌握，重復(fù)性好，實驗周期相對較短。纖維環(huán)切法可應(yīng)用于大型動物，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，對操作者要求較高。穿刺法操作較為簡便，但穿刺深度難以保持一致，而且其椎間盤脫出的發(fā)生機制與人類疾病發(fā)生有較大差異。終板損傷法病程進展迅速，由于損傷較大，影響實驗動物存活率，目前較少應(yīng)用。
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