近年来，黄韧带退行性变（degeneration of the ligamentum flavum, DLF）在椎管狭窄的发病学方面日益受到学者的重视，韧带的退变导致其弹性下降，当脊柱后伸时黄韧带可出现皱褶或折叠而凸入椎管，使椎管容量明显减小以至造成神经成分的受压。尤其伴有椎间盘突出或关节突增生肥大时，在这些因素的共同作用下，可使椎管有效的空间减小，椎管内压上升超过临界值即可发病。众多学者通过临床观察推测DLF与年龄的变化、雌激素的水平及反复的应力损伤有关，为了证实这些推测，本研究应用原位杂交、扫描电镜、透射电镜及电子拉伸机等技术，观察月龄的变化、雌激素水平的改变及牵张力对新西兰白兔黄韧带的组织学及生物力学的影响。另外，还讨论了牵张力对脊髓的损伤作用。1.家兔黄韧带的增龄变化与退变的关系目的：探讨家兔黄韧带的增龄变化与退变的关系。方法：选用新西兰白兔24只，分别为20天龄、5月龄、15月龄、36月龄共4组，每组6只，雌雄各半。耳中动脉空气栓塞法处死动物后，将腰椎取出，暴露黄韧带，光电镜取材在L5－6。（1）光镜标本采用10％中性甲醛固定，室温保存。石蜡切片3套，分别用于HE、Weigert染色和CollagenⅡ原位杂交染色。（2）电镜标本使用预冷的戊二醛固定，保存于4℃冰箱中，用于透射电镜观察。（3）将L4椎板－黄韧带－L5椎板完整取出，仔细地清除棘上韧带、棘间韧带、关节突关节囊等，检测黄韧带的生物力学指标及面积、厚度。结果：黄韧带常规HE染色观察到20天龄组结构较疏松，排列较散乱，纤维较细，其主要成分为弹力纤维，并有分支发出，交错相连，在弹力纤维之间可见到大量的胶原纤维，细胞数目多，为成纤维细胞。5月龄组韧带排列规则紧密，表面光滑，纤维较粗，呈波浪状，其主要成分为弹力纤维，纤维方向与黄韧带的长轴平行，直径大致相等，并有分支发出，交错相连，形成网状结构，在弹力纤维之间可见<WP=5>到少量的胶原纤维，细胞数目少，为纤维细胞。15月龄组结构基本与5月龄组相同，但弹力纤维之间的胶原纤维增多。36月龄组韧带排列散乱，弹力纤维出现断裂，直径粗细不均；出现了片状增生的胶原纤维，细胞增多，为软骨细胞及成纤维细胞。黄韧带Weigert染色后光镜下观察，20天龄组黑蓝色弹力纤维与红色胶原纤维交错相连，排列较散乱，形成网状结构，纤维较细，纤维方向与黄韧带的长轴平行。 5月龄组在横切面上黑蓝色弹力纤维为主要成分，呈圆形，排列规则紧密，表面光滑，纤维较粗，直径大致相等，在弹力纤维之间可见到少量红色胶原纤维，纤维较细。15月龄组结构基本与5月龄组相同，弹力纤维之间的胶原纤维增多，出现散在的小片红色胶原纤维。36月龄组韧带排列散乱，黑蓝色弹力纤维断裂、减少，出现了大片状增生的红色胶原纤维。5、15月龄组黄韧带未见棕黄色染色的细胞，Ⅱ型胶原mRNA表达为阴性；36月龄组呈低表达。电镜下观察20天龄组黄韧带结构较疏松，弹力纤维直径不等、较细、较短，呈片状，由无定形的均质状物和纵行排列的微纤维组成；弹力纤维之间存在大量的胶原纤维，多数平行排列，上有清晰的周期性横纹，成纤维细胞较多。5月龄组黄韧带呈现典型的弹力致密结缔组织的结构特点，主要由弹力纤维组成，弹力纤维呈棒状，核心部分为无定形的均质状弹性蛋白，电子密度较低；短微原纤维被覆在核心的外面，其直径约10nm，电子密度高，呈短丛毛状，未见周期性横；在弹力纤维间可见相互垂直排列的胶原纤维，较长，具有64nm的周期横纹；另见少量的纤维细胞。15月龄组结构基本与5月龄组相同，弹力纤维间的胶原纤维稍增多。36月龄组黄韧带结构疏松，弹力纤维直径变细，有些断裂呈片状，胶原纤维增多，排列紊乱，可见破碎的细胞及髓状物。 各组家兔黄韧带的生物力学指标的变化基本相同。从5月龄到15月龄都上升，但两组比较无明显差异。36月龄组FL（60.16±1.85N）、刚性K（78.10±9.65 N/μm）及最大载荷（92.99±8.51 N）与15月龄组相比较，三个指标都明显下降（P<0.05）。15月龄组黄韧带的厚度（3.25±0.14 mm）及横截面积（10.19±<WP=6>0.62 mm2）较5月龄组升高（P<0.05），36月龄组的厚度（4.08±0.22 mm）及横截面积（14.44±0.96 mm2）较15月龄组进一步升高（P<0.05）。结论：以上结果显示①家兔黄韧带的功能、结构接近人类，同时增龄的变化也与人类相同，是研究黄韧带合适的实验动物。②家兔黄韧带随着月龄的增长，逐渐出现了退变，到了36月龄组出现了韧带增厚，弹力纤维减少，胶原纤维增多等典型退变的表现，证实了增龄为黄韧带退变的原因之一。③使用原位杂交技术，证实了老龄兔退变的黄韧带中增生的胶原纤维为II型胶原，说明韧带已经开始转变为纤维软骨。④使用电子拉力试验机测试韧带各项生物力学指标，显示老龄兔退变黄韧带的FL、K减小，但面积增大，说明弹性下降，脊柱后伸时可出现皱褶或折叠而凸入椎管，造成神经成分的受压。同时，其最大载荷也下降，这样纤维容易被拉断受损，刺激胶原的增生，可进一步加重了韧带的肥厚和弹性的下降。关键词：黄韧带;退行性变;增龄变化;病理学;生物力学;动物实验