交感神经系统在脊柱侧凸发生发展中的作用研究及青少年特发性脊柱侧凸患者不同取骨部位成骨细胞成骨活性研究等相关临床支具研究

【摘要】第一章交感神经阻滞对双足直立鼠模型侧凸发生率和进展的影响研究目的：交感神经系统通过其下丘脑神经内分泌轴控制人体的青春期发育、月经初潮和骨骼生长等,其在脊柱侧凸的发生病理机制中可能有重要的贡献。本研究通过药物阻断交感神经系统,观察其是否可以影响双足直立C57BL/6J小鼠的侧凸发生率和侧凸大小。方法：选取3周龄的C57BL/6J雌性小鼠共60只,行截肢手术切除双上肢和尾巴建立模型。术后,将实验鼠随机平均分成3组：第一组(对照组)给予每天腹腔注射0.9%生理盐水(5ml/kg/day);第二组(普萘洛尔组)和第三组(胍乙啶组)接受药物交感神经阻滞,分别给予每天腹腔注射普萘洛尔(β受体阻滞剂,20mg/kg/day)和硫酸胍乙啶(特异性地破坏交感神经纤维,40mg/kg/day)。在第20周时,麻醉下拍摄实验鼠后前位X光片。侧凸大小用标准方法测量Cobb角评估,脊柱侧凸定义为Cobb角大于10°。统计比较各组间的侧凸发生率和侧凸大小的差异。结果：本研究对照组共有17只小鼠发生侧凸(85%),普萘洛尔组和胍乙啶组分别有11只小鼠(55%)和10只小鼠(50%)发生脊柱侧凸。侧凸发生率在对照组中显著高于交感神经阻滞组,但其统计学P值为边缘阳性(P=0.046)。对照组中平均Cobb角为20.5°±9.2°,普萘洛尔组为10.2°±6.8°,胍乙啶组为11.7°±7.9°。对照组平均Cobb角显著大于普萘洛尔组和胍乙啶组(P<0.01),但普萘洛尔组与胍乙啶组之间平均Cobb角无显著性差异。结论：本研究结果显示交感神经系统可能在双足直立C57BL/6J小鼠模型脊柱侧凸的发生和发展过程中起重要作用。行药物交感神经阻滞并不能显著地降低小鼠脊柱侧凸的发生率,提示在此动物模型中,直立因素也可能是导致脊柱侧凸的形成的众多因素之一。第二章青少年特发性脊柱侧凸患者不同部位来源成骨细胞增殖与分化能力的比较研究目的：研究比较行后路矫形手术和胸廓成形术的青少年特发性脊柱侧凸(AIS)患者不同植骨取骨部位来源成骨细胞增殖与分化的能力,从细胞生物学层次上比较其成骨活性的差异。方法：自2011年1月至2012年5月,共入选16例AIS患者(女14例,男2例),年龄11-17岁。所有患者均行脊柱后路矫形内固定植骨融合术治疗脊柱侧凸及胸廓成形术治疗剃刀背畸形。术中分别取顶椎区肋骨、顶椎区椎板和右侧髂嵴三处松质骨少量,运用植块法培养成骨细胞。所有细胞传至P2代进行实验。应用MTT法和碱性磷酸酶(ALP)活性法分别检测成骨细胞增殖能力和分化能力,比较不同部位来源成骨细胞的活性。结果：本研究MTT结果显示,椎板成骨细胞的增殖活性略低于髂骨成骨细胞,而肋骨成骨细胞的增殖活性略高于髂骨成骨细胞；但是三种成骨细胞之间增殖和分化能力未发现有统计学差异(P>0.05)。ALP活性结果显示,椎板和肋骨成骨细胞的分化活性都略高于髂骨成骨细胞,但是其差异无统计学意义(P>0.05)。结论：本研究结果显示AIS患者肋骨、椎板及髂骨来源成骨细胞的增殖和分化能力无显著性差异。本研究结果从细胞生物学角度提示,对行胸廓成形术的AIS患者,术中获得的原位骨和肋骨可能足够替代髂骨行植骨融合,从而免去取自体髂骨的必要。第三章(第一节)青少年特发性胸椎脊柱侧凸矢状面形态对Milwaukee支具疗效的影响研究目的：既往研究显示脊柱矢状面形态和骨盆形态可能与青少年特发性脊柱侧凸(AIS)的发生发展相关。但是初诊患者脊柱矢状面形态和骨盆形态是否可以预测支具治疗期间侧凸的进展仍然未知。本研究探讨AIS女孩初诊脊柱骨盆矢状面形态对Milwaukee支具治疗疗效的影响。方法：从2002年到2007年,选取在我院行Milwaukee支具治疗的60例AIS女性患者(单胸弯,顶椎在T8或以上)。所有研究对象初诊时均在标准放松体位下拍摄站立位全脊柱侧位片。每个X线片上共测量7个矢状面参数指标：胸椎后凸(TK)、腰椎前凸(LL)、胸1脊柱骨盆倾角(T1-SPI)、胸9脊柱骨盆倾角(T9-SPI)、骨盆投射角(PI)、骨盆倾斜角(PT)、骶骨倾斜角(SS)。按支具疗效将所有AIS女孩分为治疗成功和治疗失败两组,支具治疗失败标准为胸弯Cobb角进展≥6°或支具治疗期间胸弯Cobb角>45°。比较两组之间的初诊年龄、Risser征、初诊Cobb角及矢状面形态的差异,并分析初诊矢状面形态对支具疗效的预测价值。结果：共有60例AIS女孩入选,治疗失败组15例(25.0%),治疗成功组45例(75.0%)。与支具治疗成功组相比,支具治疗失败组的初诊Risser征较低(P<0.05)。两组病人初诊时胸弯Cobb角大小无显著性差异(P>0.05)。两组AIS患者初诊矢状面形态相比,治疗失败组的PT、T1-SPI和T9-SPI显著小于治疗成功组的PT、T1-SPI和T9-SPI(P<0.05)。并且,PT、T1-SPI和T9-SPI是AIS女孩支具治疗期间侧凸进展与否的独立影响因素(P<0.05)。治疗失败组和治疗成功组之间,初诊时PI、SS、TK和LL均无显著性差异。初诊PT≤-0.5°和初诊T1-SPI<3.5°是Milwaukee支具治疗失败的风险因素。结论：初诊时较小的骨盆倾斜角和脊柱骨盆倾角是AIS女性患者Milwaukee支具治疗失败的独立风险因素。分析Milwaukee支具治疗前AIS患者的矢状面形态,尤其是其骨盆形态及矢状面平衡将有助于预测支具治疗的疗效。对初诊时有较小的骨盆倾斜角和脊柱骨盆倾角的病人需要在支具治疗时给予密切的关注。第三章(第二节)应用SRS标准比较SpineCor支具与刚性支具治疗青少年特发性脊柱侧凸疗效的前瞻性随机对照研究目的：SpineCor支具是一种非手术治疗青少年特发性脊柱侧凸(AIS)的新型支具；然而其治疗有效性仍然存在着争议。本研究应用国际脊柱侧凸研究协会(SRS)定义的支具治疗评价标准比较SpineCor支具与传统刚性支具治疗AIS的效果。方法：从2001年～2003年,女性AIS患者(Cobb角为20。-30°,年龄在10-14岁)被随机分配到SpineCor支具治疗组(n=20)和刚性支具治疗组(n=18)。支具根据病人情况量身定制,随访的评估和调节都在我院特殊的脊柱侧凸门诊。在SpineCor支具治疗期间,侧凸进展大于5°的病人会被要求转入到刚性支具治疗。支具治疗的有效性评估应用SRS标准：1)骨骼成熟时侧凸进展大于5°的患者比例；2)骨骼成熟前被推荐手术或行手术治疗的患者比例；3)侧凸进展超过45°的患者比例；4)骨骼成熟后至少2年随访,计算之后侧凸进展患者的比例和行手术治疗的患者比例。结果：骨骼成熟前,SpineCor支具组共有7个病人(35.0%)发生侧凸Cobb角进展大于5°,而刚性支具组只有1个病人(5.6%)发生侧凸进展大于5°(P=0.026)。骨骼成熟时,这7个SpineCor支具治疗失败的病人当中有5个病人(71.4%)的侧凸进展在转入刚性支具治疗后得到控制。末次随访时(平均骨骼成熟后45.1个月),刚性支具治疗成功的病例当中有29.4%的病人发生骨骼成熟后进一步的侧凸进展,而SpineCor支具治疗组则为38.5%(P>0.05)。两组中,侧凸原发弯在停支具时都有轻度的改善,但是在后续随访中则发生进展,骨骼成熟后侧凸进展为每年1.5°。结论：在支具治疗期间,SpineCor支具组的侧凸进展率要显著高于刚性支具组。转入刚性支具治疗可以有效地控制大部分SpineCor支具治疗失败病人的侧凸进一步进展。在SpineCor支具组和刚性支具组中,30%-40%的支具治疗成功病例会在骨骼成熟后发生侧凸进展大于5°。在本研究中,无论是SpineCor支具组还是刚性支具,骨骼成熟后的侧凸Cobb角进展速度均为每年1.5。。
【作者】郭倞；
【导师】邱勇；
【作者基本信息】南京大学，外科学，2014，博士
【关键词】脊柱侧凸；交感神经系统；C57BL/6J小鼠；发生率；特发性；成骨细胞；增殖；分化；青少年；矢状面；支具治疗；有效性；SpineCor；

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