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目的：青少年特发性脊柱侧凸(Adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是在儿童或青少年生长发育高峰时期发生的一种脊柱畸形,主要临床表现是脊柱的侧凸和旋转。据统计,大约在1000个青少年中,有2人会发生严重的脊柱侧凸(Cobb角大于60度),如果不及时进行治疗可以致残。虽然到目前为止对AIS的病因学做了大量的研究,但是引起AIS发生、发展的确切因素仍然不清。微纤维和弹性蛋白是结缔组织重要的组成部分,近年来研究发现它们不仅具有维持组织结构的功能,而且在调节细胞功能、介导信号传递等方便发挥重要作用。此外,越来越多的研究表明微纤维在脊柱侧凸的发生发展中扮演重要的角色。椎间盘作为椎体间的连接结构,同样在脊柱侧凸的发生发展中发挥重要作用。我们的目的是研究微纤维在椎间盘的分布,并比较其在正常椎间盘和AIS病人椎间盘内的分布情况,以研究微纤维与AIS的关系。此外,通过建立进展期脊柱侧凸的模型来明确脊柱侧凸发生的时间,进展的方式,并研究发生脊柱侧凸时脊柱组织弹性蛋白的分布情况,进一步明确弹性纤维在脊柱侧凸发生发展中的作用。方法：1、分离正常牛尾椎间盘组织,利用免疫荧光染色技术研究Fibrillin-1、 Fibrllin-2和LTBP-2在椎间盘内外层纤维环、内层纤维环和髓核内的分布情况。利用Photoshop和Image J等图像处理软件研究牛尾椎间盘内不同部分Fibrillin-1、 Fibrillin-2、LTBP-2、胶原纤维和细胞之间的关系。同样利用上述技术研究Fibrillin-1和Fibrillin-2在正常人体椎间盘内的分布情况,并将二者的结果进行比较。2、收集人体椎间盘标本,利用免疫荧光技术、免疫组织化学技术和组织学染色研究Fibrillin-1、Fibrillin-2和BMP-2在正常人体椎间盘和脊柱侧凸病人椎间盘内的分布情况,划分荧光强度等级,进行统计学分析。同时观察二者的形态学变化,研究它们在正常人和脊柱侧凸病人椎间盘内分布的异同。3、以能够发生脊柱侧凸的转基因鼠和其对应的野生型小鼠为研究对象,对其在发育的不同时间点进行Micro-ct扫描,利用Image J口Osirix软件进行图片的处理和三维模型的构建,测量肋骨的长度、椎体的长度和宽度等参数,并进行比较。同时做弹性蛋白的免疫荧光染色,研究不同时间点,转基因鼠和其野生型对照组脊柱组织内弹性蛋白分布的异同。结果：牛尾正常椎间盘内,Fibrillin-1和Fibrillin-2的关系具有区域特性。二者在OAF中呈丝状,并共定位。在IAF中,细胞外基质内前者分布较少,后者仍然呈丝状,相互平行排列,二者不具有共定位关系。NP中,细胞外基质内仅有丝状Fibrillin-2分布,而几乎无Fibrillin-1的存在,二者不具有共定位关系。对于LTBP-2,其形态和分布在椎间盘各部分均与Fibrillin-1类似,具有共定位关系。同样,对人体正常椎间盘OAF内Fibrillin-1和Fibrillin-2研究表明,它们的分布情况和正常牛椎间盘类似。对人体椎间盘标本的研究表明,AIS患者和正常人椎间盘标本内各个部分Fibrillin-1和Fibrillin-2免疫荧光强度无统计学差异。同样,脊柱侧凸患者和正常人椎间盘各个部分Fibrillin-1和Fibrillin-2免疫荧光强度无统计学差异。和正常人相比,脊柱侧凸病人纤维环内Fibrillin-1和Fibrillin-2分布紊乱,稀疏。BMP-2在人体椎间盘内的分布方式和Fibrillin-1及LTBP-2类似。和正常人相比,脊柱侧凸病人纤维环内BMP-2分布紊乱,稀疏。虽然本研究结果中,正常人和AIS患者椎间盘内Fibrillin-1和Fibrillin-2免疫荧光强度无统计学差异,但是由于人类个体差异较大,样本量相对较少,正常人体椎间盘组织的难以获取等因素,二者关系还有待进一步研究。利用Micro-CT和Image J, Osirix目结合的方法,可以快速的建立三维立体模型。Osirix可精确的测量椎体的长度和高度,利用它的曲面重建功能,还可以测量弯曲的肋骨长度。KY鼠及BDL鼠相比,在发育不同时间点双侧肋骨并无显著非对称现象存在。在不同发育时间点,二者胸腰椎体的大小(高度和宽度)无明显差别。小鼠四足着地行走的特性可能是其脊柱侧凸减少,后凸增加的原因。对KY鼠及BDL鼠进行了组织学及免疫组织化学研究,明确了脊柱组织弹性蛋白的分布情况,进一步证实了随着年龄的增加,KY鼠椎间盘退变比正常对照组更为严重。结论：1、微纤维的不同成分在牛尾椎间盘内的分布具有区域特异性,牛尾椎间盘可以较好的模拟人体椎间内微纤维的分布情况。2、脊柱侧凸的病人和正常人相比,其椎间盘纤维环微纤维分布稀疏,紊乱。3、利用Micro-CT、Image J和Osirix相结合的方法,可以快速简捷的建立小鼠骨骼的三维模型,并可测量包括椎体高度、宽度和肋骨长度在内的多项指标。4小鼠四足着地行走的特性可能是其脊柱侧凸减少,后凸增加的原因。5、KY鼠和其野生型相比,椎间盘内弹性蛋白分布并无明显异常。随着年龄的增加,KY鼠椎间盘退变更为严重。