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第一部分慢性间歇性低压低氧预处理对大鼠退变椎间盘的修复作用目的:本研究旨在探讨慢性间歇性低压低氧(CIHH)预处理对大鼠针刺椎间盘的修复作用以及免疫机制。方法:实验中选用48只成年Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机分为实验组CIHH-IDD、对照组CON,退变组IDD。实验组大鼠CIHH-IDD(n=16)在制作椎间盘退变模型前(手术前)用CIHH(模拟3000米高度,每天5小时,28天,PO~2=108.8毫米汞柱)处理。退变组大鼠IDD(n=16)用针刺尾椎椎间盘制作退变椎间盘模型。CON组大鼠(n=16)不进行任何处理。术后1week、2weeks、4weeks、8weeks用X线摄片计算椎间隙高度指数(DHI),退变椎间盘病理切片行HE染色、番红固绿染色、Masson染色观察退变过程并评价退变效果;应用Western blot(WB)技术对椎间盘标本中b FGF、TGFβ1、CollagenⅠ、CollagenⅡ的表达进行测定。用Enzyme-Linked Immunosorbent Assay(ELISA)测定大鼠血清中b FGF、TGFβ1、HIF-1α表达。结果:(1)在CIHH-IDD组大鼠中椎间盘高度退变明显低于IDD组大鼠(P<0.05)。(2)与IDD组大鼠相比,在CIHH-IDD组大鼠血清中,b FGF、TGFβ1、HIF-1α表达较高(P<0.05)。(3)光镜下观察发现,CIHH-IDD组大鼠椎间盘退变较轻。(4)在椎间盘组织中,相对IDD组大鼠,CIHH-IDD组大鼠中b FGF、TGFβ1、CollagenⅡ因子表达增加,而CollagenⅠ因子的过度表达受到了抑制。结论:CIHH预处理通过上调b FGF、TGFβ1因子表达对退变椎间盘起到修复作用。第二部分慢性间歇性低压低氧后处理对大鼠椎间盘退变的预防作用及机制研究目的:本研究的目的是探讨慢性间歇性低压低氧(CIHH)后处理对大鼠针刺退变椎间盘的预防作用。方法:我们在实验中选用48只SD大鼠,随机分为实验组CIHH组、IDD退变组、CON对照组。CIHH组大鼠(n=16)在针刺椎间盘制作退变模型后用CIHH(模拟3000米高度,每天5小时,28天,PO2=108.8毫米汞柱)处理。IDD组大鼠(n=16)用针刺制作椎间盘退变模型。CON组大鼠(n=16)作为空白对照。手术后1week、2weeks、4weeks、8weeks用X线摄片计算椎间隙高度指数(DHI)。每个时间点退变椎间盘制作病理切片后,行HE染色、番红固绿染色、Masson染色观察椎间盘及髓核退变情况并进行评定;应用免疫组化(IHC)技术对退变椎间盘标本中b FGF、TGFβ1、CollagenⅠ、CollagenⅡ因子组织染色后进行光密度测定并记录因子的表达。用Enzyme-Linked Immunosorbent Assay(ELISA)测定大鼠血清中b FGF、TGFβ1、HIF-1α因子表达。结果:(1)CIHH组大鼠椎间盘高度退变与IDD组大鼠比较无显著统计学意义(P>0.05)。(2)大鼠血清中b FGF因子在IDD组中呈现高表达,在CIHH组中表现为先增高后降低的过程。TGFβ1因子在CIHH组与IDD组中呈现高表达,而CIHH组与IDD组对照TGFβ1因子表达降低(P<0.05)。HIF-1α因子的表达呈现不规则表现,在IDD组中持续高表达(P<0.05),而CIHH组中HIF-1α因子的表达先增高后降低至正常水平。(3)光镜下观察发现,CIHH与IDD组大鼠椎间盘的退变程度无明显区别。(4)在椎间盘组织中,相对IDD组大鼠,CIHH组大鼠b FGF因子、TGFβ1因子表达受到明显抑制,而CollagenⅠ、CollagenⅡ因子在CIHH组中表现出高表达现象(P<0.05)。结论:CIHH后处理抑制了b FGF、TGFβ1因子的表达,对大鼠退变椎间盘组织无明显修复作用。第三部分慢性间歇性低压低氧预处理与后处理对大鼠退变椎间盘相对高度变化的影响目的:本研究通过观察慢性间歇性低压低氧(CIHH)预处理和后处理两种方式对大鼠针刺退变椎间盘高度的变化来推测不同时间的CIHH处理对椎间盘退变的影响。方法:我们在实验中选用64只SD大鼠,随机分为CIHH预处理组(CIHH-IDD)、CIHH后处理组(CIHH)、退变组(IDD)和空白对照组(CON)。CIHH预处理组(CIHH-IDD)大鼠(n=16)给予CIHH(模拟海拔3000 m,每天5小时,连续28天,PO2=108.8 mm Hg)处理后,行IDD模型的建立。CIHH后处理组(CIHH)大鼠先建立IDD模型,然后立即给予CIHH(模拟海拔3000 m,每天5小时,连续56天,PO2=108.8 mm Hg)治疗。退变组(IDD)大鼠直接行IDD模型建立,不进行CIHH处理。空白对照组(CON)正常饲喂,不进行IDD和CIHH处理。自建立IDD模型开始计算时间,术后1week、2weeks、4weeks、8weeks每组选取4只大鼠进行X线摄像,测量椎间盘及其相邻椎体高度值,计算椎间盘高度指数DHI,并以DHI变化率代表高度的变化。结果:(1)CIHH-IDD组大鼠椎间盘高度退变与CON组大鼠比较在8weeks有显著统计学意义(P<0.05)。(2)CIHH组和IDD组大鼠椎间盘高度退变值与CON组对照,从2weeks开始表现出差异(P<0.05),在4weeks之后表现出明显统计学差异(P<0.01)。(3)CIHH-IDD组与CIHH和IDD组对照,从4weeks开始表现出统计学意义(P<0.05),在8weeks时CIHH-IDD组与另外两组表现出明显的差异(P<0.01)。(4)CIHH组与IDD组大鼠比较椎间盘高度退变值在术后无明显统计学意义(P>0.05)。结论:CIHH预处理对大鼠椎间盘的退变程度有抑制作用。CIHH后处理对大鼠椎间盘退变无明显保护作用。