研究背景:　　 由椎间盘退变(Intervertebral disc degeneration，IDD)引起的下腰痛是人类面临的重大健康问题之一，下腰痛给患者和社会带来了沉重的负担，目前临床还没有有效的治疗手段。干细胞移植治疗IDD有着广阔的应用前景，将会为临床治疗IDD所引起的下腰痛提供一种新的治疗手段，给IDD所引起下腰痛的病人带来福音。MRI(Magnetic resonance iamging)具有良好的空间分辨率和时间分辨率，能同时获得解剖及生理信息，可对移植的磁性标记干细胞进行无创、重复的活体、实时、动态监测。　　 研究目的:　　 1.探讨X线透视引导兔椎间盘穿刺诱导兔椎间盘退变的发生、发展规律及其病理学改变，以及椎间盘穿刺法构建兔IDD模型的可行性和可靠性。　　 2.探讨Gd-DTPA、SPIO标记ADSC椎间盘内移植对退变椎间盘的修复作用。　　 3.MRI活体监测Gd-ADSC、SPIO-ADSC在退变椎间盘内存活、迁移和转归，为临床干细胞移植治疗IDD提供理论基础和活体示踪、监测方法。　　 材料与方法:　　 1.兔腰椎IDD模型的制作：　　 18G穿刺针透视引导下穿刺兔腰椎椎间盘，制作IDD模型，模型制作前、制作后3天(0.5周)、1周、2周、3周、4周、5周、8周、10周行MRI扫描，观察穿刺后椎间盘的退变过程，并在各时间点取病理行组织学检查。　　 2.兔ADSC的原代培养与鉴定：　　 采用贴壁法对兔ADSC进行分离、培养。对培养的细胞进行CD44、CD90、CD34、CD45等表面抗原鉴定。　　 3.兔ADSC的体外标记及检测：　　 用BrdU、Gd及SPIO对ADSC进行标记，用免疫荧光、MRI扫描、普鲁士蓝染色检测标记的可行性，标记后行台盼蓝拒染试验检测标记细胞的存活率。　　 4.兔ADSC的移植及MRI活体示踪：　　 取IDD模型制作后2周的兔子，手术暴露L2/3、L3/4、L4/5椎间盘，用微量注射器分别注射25μLPBS、重悬于25μLPBS的BrdU-ADSC(含106个细胞)及重悬于25μLPBS的BrdU+Gd-ADSC或BrdU+SPIO-ADSC(含106个细胞)。ADSC移植前、移植后即刻、3天、1周、2周、3周、4周、6周、8周(分别对应于模型制作后2周、2.1周、2.5周、3周、4周、5周、6周、8周、10周)进行X光照片及MRI扫描。　　 5.病理学检查：在MRI扫描各时间点取组织行病理学检查。　　 6.统计学分析：使用SPSS16.0统计软件，P＜0.05认为差异有统计学意义。　　 结果:　　 1.ADSC体外标记及检测：　　 ADSCBrdU标记后，免疫荧光染色细胞核可见绿色荧光；SPIO标记后，普鲁士蓝染色细胞浆内可见较多蓝染的铁颗粒，标记的细胞T2WI信号强度及T2值明显减低；Gd标记后，细胞T1WI上信号明显增高，T1值减低。标记细胞与未标记细胞台盼蓝拒染率差异无统计学意义。　　 2.IDD模型：　　 透视引导下，穿刺针可准确无误穿刺至椎间盘中心。随着时间的推移，18G针穿刺的椎间盘逐渐退变，T2WI信号强度逐渐减低，穿刺后2周椎间盘退变迅速，2周后已基本稳定，退变缓慢。退变椎间盘T2WI信号强度两两比较结果显示，2周椎间盘T2WI信号强度与1周比较有统计学差异，与3周比较无统计学差异。　　 3.ADSC移植后MRI活体示踪：　　 Gd-ADSC移植后即刻T1WI-SPIR序列上可见椎间盘内高信号，但随着时间的推移，高信号迅速减低。SPIO-ADSC移植后即刻T2WI-FFE序列上可见椎间盘内明显低信号，常规T2WI及T2WI-SPIR序列上亦可显示椎间盘内低信号，移植标记细胞的椎间盘T2值较未移植细胞及移植未标记细胞的椎间盘明显减低，SPIO-ADSC移植至椎间盘后10周，仍可检测到明显的T2WI-FFE低信号存在。　　 4.ADSC移植后MRI评价：　　 椎间盘穿刺后0～2周，椎间盘T2WI信号强度迅速减低，模型制作后2周，行移植细胞，SPIO-ADSC组椎间盘自移植后至移植后第8周(即模型制作后10周)，其T2WI信号强度与ADSC组及Gd-ADSC组比较差异均有统计学意义。细胞移植后第1周及第2周(即模型制作后第3周及第4周)，ADSC组及Gd-ADSC组T2WI信号强度与PBS组比较差异有统计学意义。　　 椎间盘穿刺后0～2周，椎间盘T2弛豫时间迅速减低，SPIO-ADSC组椎间盘自移植后至移植后第8周(即模型制作后10周)，其T2弛豫时间与ADSC组及Gd-ADSC组比较差异均有统计学意义。细胞移植后第3天(即模型制作后第2.5周)，ADSC组及Gd-ADSC组T2弛豫时间与PBS组比较差异有统计学意义。　　 Gd-ADSC移植至椎间盘后，能通过T1值测量进行监测，移植细胞后MRI扫描，Gd-ADSC组T1值明显减低，Gd-ADSC组椎间盘自移植后至移植后第1周(即模型制作后3周)，其T1弛豫时间与PBS组比较差异有统计学意义。　　 5.病理学检查：　　 正常椎间盘纤维环、髓核分界清晰，髓核细胞胞浆淡染，纤维环呈同心圆层状排列，细胞排列整齐，形态基本一致，软骨终板连续。　　 IDD模型制作后，椎间盘髓核细胞坏死、崩解，失去正常形态，纤维环排列不规整，出现裂隙及断裂，纤维环粘液变性，胶原纤维肿胀、坏死，软骨终板变薄、凹陷、破裂，后期椎间盘明显纤维化，软骨终板多处破裂。　　 PBS组椎间盘髓核细胞坏死，失去正常形态，纤维环排列不规整，发生粘液变性，胶原纤维肿胀，出现裂隙及断裂，注射PBS后8周后椎间盘明显纤维化，结构紊乱，椎间盘高度明显减低。　　 ADSC移植组椎间盘与同时间点PBS组比较，退变程度较轻，髓核及纤维环内均可见胞浆丰富的软骨样细胞。　　 结论:　　 1.X线透视引导下18G穿刺针穿刺椎间盘可成功制作逐渐退变、重复性好的兔IDD模型。　　 2.利用BrdU、Gd、SPIO成功标记ADSC后，可通过MRI、普鲁士蓝染色、免疫荧光、免疫组化等多种方法进行检测。　　 3.Gd-ADSC移植至椎间盘后1周内，可通过MRI进行监测；SPIO-ADSC移植至椎间盘后，MRI可较长时间进行监测(大于8周)。　　 4.ADSC椎间盘内移植有助于修复退变椎间盘和延缓椎间盘退变。