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椎间盘退变性疾病是当今危及人类健康和生命的主要疾病之一，给社会和家庭带来了沉重的经济和精神负担。椎间盘退变性疾病的基础和临床研究方面已取得长足的进步，研究生物因素在椎间盘退变中的作用，对阐明椎间盘退变的分子机制及开辟治疗椎间盘退变疾病的生物治疗有十分重要的意义。该研究通过椎间盘内注射IL-1β制作可靠的椎间盘退变的动物模型，试图发现IL-1β与椎间盘退变的关系，为采用生物方法治疗椎间盘退变提供理论依据。
材料与方法
新西兰大白兔32只，随机分为2组，分别采用切除脊柱棘突、棘上韧带、棘间韧带及一侧关节突关节外后1/2制造力学因素作用下的椎间盘退变模型及椎间盘内注射IL-1β制作IL-1β作用下椎间盘退变模型；同时取IL-1组的未干预椎间盘作为对照组。术后6周和12周分批处死动物，选取相应节段的椎间盘及选取未干预部位的椎间盘。HE染色在偏差显微镜下进行椎间盘组织的病理变化观察；透射电镜观察椎间盘组织退变的超微结构。免疫组织化学方法来检测椎间盘髓核组织内的MMP3蛋白表达；免疫组化方法来检测椎间盘纤维环组织内的SP蛋白表达。SPSS11.0统计软件数据包进行统计学分析。
结果
1.动物模型行为表现完成手术后30分钟内动物完全清醒，清醒后3小时内活动较少。IL组术后第3天恢复日常活动，进食如常。ME组术后动物活动明显减少，约1周后逐步恢复到术前活动，进食恢复到术前。6周及12周时IL组动物活动比HE组动物活动多，进食相似。
2.标本大体形态学变化IL组与ME组在6周及12周时椎间盘髓核组织外观基本一致，呈现退变性改变，失去正常乳白色胶胨状外观，颜色变黄，弹性消失，切取时与纤维环及软骨终板的连接较松散；纤维环较松弛，弹性差。SH组：6周与12周时椎间盘髓核组织外观基本一致，椎间盘退变不明显，呈现正常乳白色胶胨状外观，颜色清亮，有一定弹性，切取时与纤维环及软骨终板的连接较紧密；纤维环较紧密，弹性好。
3.HE染色倒置相差显微镜下椎间盘细胞病理形态学变化IL组与ME组在6周与12周时椎间盘髓核组织外观基本一致：髓核组织呈现退变性改变，髓核细胞形态结构不规则，髓核细胞数量减少；细胞基质结构松散，胞质不均一。SH组：6周与12周时椎间盘髓核组织外观基本一致：椎间盘退变不明显，髓核细胞形态结构规则，髓核细胞数量比IL组及ME组多；细胞基质结构均一。三组间纤维环细胞细胞形态结构相似，形态结构规则，细胞数量近似。
4.透射电子显微镜下椎间盘细胞病理形态学变化IL组与ME组的变化基本相似，未见到明显差异。6周时椎间盘细胞呈现退变改变。有类似髓鞘样结构形成；细胞核致密，核糖体颗粒不易辨认，线粒体外形不完整，有大量空泡和溶酶体；内质网和游离核糖体减少，内质网池与小管呈现轻度扩张，粗面内质网上的核糖体部分脱落；Golgi器肥大；
基质电子密度低，基质内各种细胞器和结构相互间的距离增宽；胞质基质内糖原区增多，密度高。12周时椎间盘髓核细胞退变性改变比6周时加重。
SH组椎间盘髓核细胞及纤维环细胞在6周与12周时变化无明显差异，与IL组及ME组比较呈现明显差异。椎间盘髓核细胞退变性改变不明显。细胞膜损害性表现不明显，细胞核均一，核糖体颗粒易辨认，线粒体外形完整；内质网和游离核糖体无明显减少；Golgi器未见到肥大和萎缩表现；基质电子密度均一。基质内各种细胞器和结构分布均一，基质内糖原区未见明显改变，密度均一。
5SP免疫免疫组织化学反应IL组与ME组发现SP免疫组织化学反应阳性细胞中心有均匀分布的点状褐色斑点，部分偏中心区有一透亮圆形区域，随着实验时间延长阳性细胞数量逐渐增多，分布区域也逐渐扩大而且密度增高。SH组各阶段很少发现SP免疫反应阳性物。SP免疫组化表达水平单因素方差分析6周与12周：IL组与ME组无显著性差别(P＞0.05)；IL组与SH组、ME组与SH组有显著性差别(P＜0.01)。t检验6周与12周各组不同时间点SP免疫阳性细胞计数的变化发现均无显著性差异(P＞0.05)。
6MMP3免疫组织化学反应IL组与ME组发现MMP3免疫组织化学反应阳性细胞中心有均匀分布的点状褐色斑点，部分偏中心区有一透亮圆形区域，随着实验时间延长阳性细胞数量逐渐增多，分布区域也逐渐扩大而且密度增高。SH组无或极少量阳性细胞散在分布，随时间延长无明显变化。免疫组化表达水平单因素方差分析6周与12周时SP免疫阳性细胞计数比较：IL组与ME组无显著性差别(P＞0.05)；IL组与SH组、ME组与SH组有显著性差别(P＜0.01)。t检验6周与12周各组不同时间点SP免疫阳性细胞计数的变化发现均无显著性差异(P＞0.05)。
结论
1.IL-1β作用下IVDD动物模型与外力作用下IVDD相似，成功建立了IL-1β作用下的IVDD动物模型。
2.IL-1β作用下可造成IVDD发生，IL-1β应为IVDD的始动因素之一。
3.IL-1β作用下IVDD的纤维环中有SP阳性细胞表达且显著增高，IL-1β可引起IVDD中的炎性反应。
4.IL-1β作用下的IVDD中MMP3阳性细胞表达且显著增高，IL-1β是通过MMP3来造成IVDD。