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1、 项目编号辽 宁 省 教 育 厅 科 学 技 术 研 究项 目 申 请 评 审 书项 目 类 别 一般项目 学科名称代码 外科学 320.27 项 目 名 称 慢性压迫性脊髓损伤动物模型建立及病理机制的研究 项 目 负 责 人 贾长青 所 在 学 校 中国医科大学 项 目 起 止 时 间 2014.042016.12 填 表 日 期 2014-04-24 辽 宁 省 教 育 厅 制1项目承诺书申请者承诺：保证如实填写本表各项内容。如果获准立项，承诺以本表为有约束力的协议，遵守辽宁省高等学校技术研究项目管理办法等有关规定，认真开展研究工作，取得预期研究成果。申请者（签章）：年 月 日2填 表 说
2、 明一、填表前，请认真阅读“辽宁省高等学校技术研究项目管理办法”。二、学科名称及代码必须按国家技术监督局 1992 年 11 月发布的 “学科分类与代码”（GB/T13745-92）中的二级学科名称及代码填写。三、不需填写封面上方“项目编号” 框里内容，四、正式申报时不必装订“填表说明” 。一律用 A4 纸，双面印刷，并左侧装订，一式三份，佐证材料附后一同装订。请不要用塑料封面。五、项目类别：指申报的是创新团队项目、优秀人才项目、重点实验室项目、一般项目、自筹经费项目，如果是成果转化及产业化方面的项目，需在“项目类别 ”中加注 “” 。六、项目组成员信息中的博士后、博士生、硕士生、本科生指在读
3、的学生。七、申报创新团队项目、重点实验室项目须团队带头人、重点实验室主任签字同意。八、项目计划下达 30 日内，项目申请人对项目资助额度无疑异的视为默认。九、本表须经项目负责人所在学校领导审核，签署明确意见，承担信誉保证并加盖公章后方可上报。3一、项目组成员信息姓 名 贾长青 性别 男 出生年月 1962 年 11 月学 位 博士 技术职 称 教授 从事专业 骨科学个人成就 1院士 2 3教育部优秀人才 4教育厅优秀人才 5省百层次人才联系电话 18940256257 E-mail 项目负责人情况通讯地址 辽宁省沈阳市和平区三好街 36号 邮政编码 110004实验室名称 批准部门所在创新团队
4、带头人实验室名称 批准部门总人数 高级 中级 初级 博士后 博士生 硕士生 本科生9 1 2 6姓 名 性别 出生年月 专业技术职位/学位 从事专业 工作单位 课题分工 签 字贾长青 男 6207 教授/博士 骨科学 中国医科大学盛京医院 课题设计全面指导巴根 男 6610 讲师/硕士 骨科学 中国医科大学盛京医院 脂肪干细胞分离培养鉴定姚强 男 8702 硕士 骨科学 中国医科大学盛京医院 动物模型制作梁峰 男 7207 博士 骨科学 中国医科大学盛京医院 慢病毒-GDF5 质粒构建 王兴菊 男 8107 主管护师/学士 护理学 中国医科大学盛京医院 基因转染，细胞移植夏阳 男 7204 硕
5、士生/学士 骨科学 中国医科大学盛京医院 免疫组化，PCR检测李俊博 男 8205 硕士生/学士 骨科学 中国医科大学盛京医院 Western-blot检测张岁峰 男 8908 硕士生/学士 骨科学 中国医科大学盛京医院 生物力学检测、影像学观察项目组情况（含主持人）4二、项目研究的科学依据及意义5主要包括：1 科学意义和社会应用前景； 2 国内外研究概况、水平和发展趋势；3 学术特色，立论依据； 4 经济及社会效益分析。 一、慢性压迫性脊髓损伤动物模型的研究现状动物模型是否能反应脊髓慢性损伤的本质，是实验成败的前提条件。1911 年 Allen1首次报道了利用重物坠落法制作了脊髓损伤的模型，
6、开创了急性脊髓损伤的标准化实验研究，逐渐成为使用最为广泛的急性脊髓损伤模型，然而慢性压迫性脊髓损伤的动物模型研究较少，大多数主要集中在急性损伤后的慢性病变阶段，且以往的动物模型存在压迫部位、程度和速度不易控制，无法较好地模拟临床脊髓慢性受压过程。为更好地研究慢性压迫引起的脊髓损伤，建立更为理想的模型,国内外研究者做了大量卓有成效的工作。1、慢性压迫性脊髓损伤实验模型的建立（1）拧入螺钉压迫模型1972 年, Hukuda 等 2最先通过颈椎前路 C5 椎体，将螺钉每日攻入 1 个螺纹(约 1mm)，直至实验动物（狗）出现脊髓功能障碍, 从而测得脊髓最大压迫率, 成功建立了慢性压迫性脊髓损伤模型
7、。1982 年，Schramm 等 3采用经后路椎板钻孔方法，按照一定的频率，缓慢、多次地逐渐将螺钉拧入，最终造成脊髓的压迫，建立了一种慢性渐进性脊髓受压模型。Hashimoto 等 4于 1990 年采用椎板钻孔，拧入不同长度和横截面积的不锈钢螺钉压迫脊髓制作慢性损伤模型。2008 年 Xu 等 5采用一种定做的脊髓压迫器，成功制作了大鼠慢性脊髓压迫模型。此法的优点是能较精确地控制压迫程度, 不足之处在于其手术操作较为复杂, 在拧入螺钉时 , 可能造成脊髓的直接损伤。Kanchik 等 6认为，这种脊髓压迫是一种非线性压迫，在压迫的早期阶段，即使螺钉拧入速率稍快，脊髓诱发电位也无明显变化；而
8、在后期阶段，螺钉拧入速度很慢，脊髓诱发电位也会出现明显异常改变。在脊髓压迫增加的间歇期，螺钉长时间的直接压迫可造成脊髓神经元的脱髓鞘改变，引起脊髓神经纤维的传导性损害。（2）诱导骨赘压迫模型诱导骨赘压迫法是通过向椎体间隙内注入可加速椎间盘退变并诱导椎体骨赘形成的诱导剂, 诱导椎间盘突出和椎体骨质增生从造成对脊髓的压迫，制造出压迫动物模型。我国学者赵定麟等 7将 0.1ml 的灭菌生理盐水经前路注入家兔 C4、5 椎间隙中部, 深度为0.50.7 cm，术后成功诱导骨赘形成,造成椎管内占位 ,导致脊髓的慢性压迫, 从而建立了6模型。戎利民等 8在 X 线引导下, 经颈前路将 0.1ml 重组人骨
9、形态发生蛋白（BMP）/聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 复合制剂注入短毛豚鼠的 C4、5 或 C5、6 椎间间隙，诱导出椎间盘及韧带组织肥厚骨化, 成功建立了慢性压迫性脊髓损伤实验模型。（3）种植肿瘤细胞压迫模型1951 年，Coman 等 9选用肿瘤组织作为硬膜外腔压迫物制作出肿瘤压迫模型，研究受压后不同节段脊髓的病理改变。此实验选择脊柱后路将一定浓度的肿瘤细胞种植到指定的棘突下、椎管前方或侧方，使肿瘤组织在硬膜外腔生长，从而逐渐对脊髓产生压迫。1999 年，Pinazo 等 10用植入的肝肿瘤细胞造成脊髓压迫, 通过骨性结构的改变直接影响肿瘤组织对脊髓的压迫。这种方法主要是通过接种肿瘤细胞，诱
10、导局部肿瘤组织的生长，从而导致脊髓受压，肿瘤产生的压迫与临床的肿瘤压迫方式相似，从椎体、椎板及附件开始向脊髓压迫，这种模型对研究椎管内肿瘤有一定的价值。但这种模型存在的问题是：肿瘤组织的生长速度、形状、大小和方向无法直接控制，并且恶性肿瘤侵袭性生长会直接损害脊髓的结构，引起脊髓神经纤维和神经细胞的功能改变，出现脊髓压迫之外的病理变化；转移瘤会对实验动物的全身情况产生影响，缩短动物生存时间；肿瘤组织压迫脊髓时，脊髓的受压迫程度是以动物运动功能变化为指标，无法直接反应脊髓受压迫的大小，难以复制、重复实验结果，实验结果之间缺乏可比较性 11。（4）硬膜外气囊压迫模型1953 年 Tarlov 等 1
11、2首次报道了一种可模拟临床椎管内脊髓压迫病变的动物实验模型,将一个小气囊连聚乙烯接导管，置于硬膜外椎板下，在术后动物恢复正常后，根据损伤程度的设计，向气囊中充入一定压力的气体并维持一定的压迫时间，造成脊髓压迫损伤。后来还有学者应用水囊进行压迫建立模型。1996 年，Kikuchi 等 13把一气球置入硬膜外椎板下，同样通过缓慢注入不同量的气体的方法，使气球产生不同程度的膨胀，从而在脊髓后方产生慢性的进行性的压。2001 年，Vanicky 等 14通过 T10 椎弓钻孔将 Fogarty 导管插入大鼠 T8T9 水平硬膜外间隙，改变注入水量制作不同程度损伤。2003 年，Takahashi 等
12、 15采用相类似的方法，将一个塑料球囊置入狗的 S1 硬膜外椎板下，塑料球链接一个 ATS-1000 空气压力系统，在一定的压力下，可把一种被称为 “Konnyaku”的物质缓慢地向球内注射，从而对脊髓产生压迫，模拟慢性脊髓压迫过程。此种建模方法适用于不同节段的脊髓压迫损伤，操作方法简便，压迫持续时间容易控制，实验模型重复性好，但此模型存的缺点是：难以准确地控制使气球膨胀充入的压力，且气球膨胀时球内压力的改变也并非呈直线型。如能改进气球的材料或形状，或许可以使脊髓受压的变19化近似于直线样改变，为新的实验模型提供可能。目前由于现有的压力维持系统与动物连接的复杂性，使得这种模型在进行慢性脊髓压迫
13、损伤的研究中并非理想所选。（5）可膨胀材料压迫模型随着可膨胀材料的进展，在实验中于硬膜外指定的节段置入可膨胀材料块，在动物体内一定的条件下该材料块膨胀，造成对脊髓的直接压迫，建立慢性脊髓受压模型。1989 年，Ehud Arbit 等 16将可膨胀的甲基纤维素-多聚丙烯晴复合物置入硬膜外制作脊髓压迫模型，该生物材料在 37，生理盐水中，逐渐膨胀，对脊髓产生直接压迫并通过影像学、电生理学等证明了该方法的有效性及可靠性。2004 年，PhyoKim 等 17将聚氨酯合成的橡胶块置入椎板间，置入的合成橡胶块逐渐膨胀，产生对脊髓的慢性渐进性压迫，成功建立了实验模型。这种构建模型的方法的缺点是：所置入材
14、料的膨胀速率难以准确地控制，手术操作的过程中也可导致脊髓的直接损伤，这与慢性脊髓压迫产生的机制不相符，用于研究急性或亚急性脊髓压迫尚可；并且膨胀材料的材质对脊髓是否产生局部的的炎症反应和/或免疫学反应尚需进一步明确。就现阶段的研究现状看，可膨胀材料动物模型法虽有一些缺点，但其操作比较简单，手术成功率高，前后路皆有压迫，符合临床患者的病变特征，不失为一种较为可行的制作慢性脊髓损伤动物模型方法 18。（6）转基因技术压迫模型通过转基因技术产生椎体或椎板、黄韧带骨化、肥厚，引起脊髓的慢性压迫。1981年，Hosoda 等 19通过转基技术繁育出一种随着年龄的增长，颈椎体钙化沉积物逐渐增多，从而产生脊
15、髓压迫的转基因小鼠。2002 年，Uchida 等 20利用 Twy（the tiptoe-walking Yoshimura， Twy）转基因小鼠作为实验模型，对颈慢性脊髓压迫的病理及组织学改变进行了相关研究。这种 Twy 小鼠交配的后代具有常染色体隐性遗传病，随着小鼠年龄的增长，在 Cl、C2 关节后面逐渐地出现钙化沉着物的沉积，进而产生不同程度的脊髓压迫，造成慢性压迫性脊髓损伤。2007 年，Yu 等 21利用基因突变技术制作 Twy/Twy 骨肥大脊髓慢性压迫小鼠模型，由于小鼠的基因突变，在 Twy/Twy 小鼠 C2 后方出现黄韧带钙化/骨化，产生脊髓压迫。这种建立模型方法的优势是：压迫的形成是由椎体钙化物缓慢持续地沉积造成的，不存在异物引起的炎症反应和组织相容性的弊端，这与临床上慢性压迫的病理变化和实际病程相符；此法的不足之处是：不能精确地
