2.1   中药复方治疗腰椎间盘退变的动物实验研究动物模型里程碑事件   中药复方治疗腰椎间盘退变的动物模型研究历经多阶段突破，这些模型逐步从单一机制向多因素整合演进，虽在慢性退变模拟、标准化及临床转化上仍存挑战，但为中药机制研究提供了多层次技术支撑。见表1。 2.2   中药复方治疗腰椎间盘退变常用的动物模型   动物体内研究通常在实验动物的腰椎或尾椎节段上进行。由于人类腰椎间盘退变的复杂性，尚不存在完美的替代动物模型，不同动物模型各有其优点和不足。大鼠、沙鼠、豚鼠、小鼠和新西兰兔因其易于获取和成本低廉，成为许多中药复方研究的首选模型，见表2。"

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2.2.1   大鼠、沙鼠、豚鼠、小鼠模型 (1)纤维环穿刺模型：纤维环穿刺法对大鼠特定尾椎或腰椎进行急性损伤是最常用的模型，这种模型的构建方式简单，可以在直视下或X射线辅助下进行[19-64]。术后三四周即可观察到髓核细胞凋亡、蛋白多糖含量下降及胶原结构紊乱，出现明显椎间隙狭窄。为了增加造模的稳定性，白雪等[17]利用3D-CT引导精准穿刺构建椎间盘损伤模型，这种方法提升了实验可重复性，值得进一步推广。 (2)自体髓核移植/硅胶片植入：有研究者将髓核取出并移植到特定节段的椎旁肌肉或将特制硅胶片置于腰神经根[65-95]，神经根压迫模型可诱发痛觉过敏，机械缩足阈值下降，造模后组织学显示神经根脱髓鞘和炎性细胞浸润，这种手术方法能更贴近临床腰椎间盘突出患者的病理过程，高度贴合临床腰椎间盘突出症的机械压迫和炎症反应。 (3)化学损伤模型：为进一步简化模型，探讨突出椎间盘对腰部神经刺激症状，姜国成[96]、罗才贵等[97]、刘洋等[98]将浸入甲醛或福尔马林溶液后滤纸置于腰神经根，构建化学损伤性神经根炎模型，这种方式聚焦神经根微循环变化且容易诱发大鼠疼痛刺激，易于行为学观察。 (4)代谢异常模型：由于手术器械选择及手术技巧各不相同，直接在腰椎间盘及其附属结构手术构建的大鼠椎间盘退变模型，造模的效果往往难以稳定。糖尿病和肥胖被认为是椎间盘退化的重要风险因素，高血糖可导致椎间盘组织细胞的早衰、凋亡及过度自噬。一些研究者给予大鼠或沙鼠实验室糖尿病饮食，成功加速椎间盘退变[99-104]，椎间盘力学性能下降，脂质沉积导致氧化应激标志物升高，与人类肥胖相关性退变具有较高一致性。 (5)激素调控模型：雌激素被认为是人类椎间盘退变的保护性因素，大鼠中亦有此趋势。冯帅华等[105]通过去势操作降低雌激素水平以达到椎间盘退变目的。去势后6-12周髓核细胞分布不均匀，脊索细胞明显减少。 (6)异常应力模型：姚啸生等[106-108]截断大鼠前肢肱骨，迫使大鼠直立，以期增强腰椎间盘受到的应力诱导退变，直立姿势显著增加了腰椎间盘的垂直压力，模拟了人类因久坐、重体力劳动等不良姿势导致的慢性应力损伤。白雪等[17]通过双上肢去势联合椎间盘刺破诱导大鼠椎间盘退变，4周MRI显示退变早期征象，8周退变明显，能有效缩短造模时间。这类模型在模拟人类职业性腰椎病的病理机制方面具有较高价值，但由于截肢手术可能引发动物应激反应、降低动物生存质量，存在一定的伦理问题。 (7)自然退变模型：年龄是椎间盘退变的重要危险因素。王智勇等[8]发现22月龄大鼠与6月龄大鼠相比软骨终板血管芽相对面积显著缩小；朱立国等[109]倾向于使用椎间盘自发退变模型以更好地重现椎间盘自然退变进程，他们将健康雄性长爪沙鼠饲养至12月龄，发现其与2月龄沙鼠相比出现了与人类类似的椎间盘退行性改变。宋庆慧[9]创新性采用豚鼠作为实验动物，对不同月龄豚鼠椎间盘取材处理，发现椎间盘髓核蛋白多糖的含量随年龄增长呈降低趋势。自发退变模型耗时较长，且缺乏MRI等影像学证据，其有效性仍需进一步考究。 (8)基因编辑模型：作者注意到小鼠因遗传背景清晰、生命周期短、基因编辑技术成熟、实验成本低廉常作为基因敲除模型，敲除特定基因的转基因小鼠能够更便捷且稳定地产生衰老表征。付远飞[110]研究的14月龄sparc基因敲除小鼠、许勇等[111]繁育的缺氧诱导因子1α缺失小鼠、谢晚晴[112]繁育的软骨细胞条件性过表达β-catenin的基因修饰小鼠均能产生椎间盘退变表征，可加速退变进程，但因物种差异，与人类髓核细胞类型不同，这种结论需谨慎外推至人类。 2.2.2   新西兰兔模型   兔椎间盘周围存在小关节、肌肉、韧带，与大鼠、沙鼠、豚鼠、小鼠相比，解剖上同人类椎间盘同源性程度更高。在以兔为研究动物的实验设计中针刺模型依然应用最为广泛[113-125]。与大鼠针刺模型相似，这种急性损伤可能造成椎间盘短期退变明显，与临床中椎间盘退变的缓慢进程不符。在兔腰椎神经根处植入异物或直接诱发神经根炎也可很好地展现腰椎间盘突出病理过程[126-127]。异常机械负荷是椎间盘退行性变化的一个主要诱因，陈祖彦等[128]、蔡楚豪[129]通过破坏棘上、棘间韧带及部分关节囊造成兔腰椎失稳，改变腰椎力学结构。XIE等[18]则设计了一种新的装置，即使用螺钉棒穿过椎体，并对穿透脊柱的螺钉棒施加轴向载荷压力。吕存贤等[130]则通过给予兔背部1/10体质量横向应力实现这一过程。刘奕等[131]将兔固定在聚氯乙烯(PVC)管中，PVC管直立，采用自身重力对腰椎间盘加压。该模型操作简单、对动物损伤小，可作为替代针刺模型的选择。 2.2.3   大动物模型   大动物如犬类、山羊、绵羊、猪、非灵长类动物等的椎间盘空间较大，更便于手术操作，研究者们也设计了一系列椎间盘退变模型。使用大动物模型存在重大的伦理和费用问题，同时相对较低的样本量也是采用大动物研究的一个潜在局限性。研究中药复方往往需建立不同浓度的药物剂量分组以评估最佳药效剂量及药物毒性，相对少的样本量显然难以满足这一需求，因此在中药复方的体内实验中大动物模型未见报道。 2.3   中药复方递药系统构建及给药方式选择 2.3.1   口服给药与肠吸收   中药复方涵盖了传统的经典方剂、临床应用经验的方剂和现代创新的配方，并针对不同的治疗需求设计了相应的剂型。临床实践中通常经口给药，造模后动物给药也多采用该途径。可通过人和动物间体表面积换算不同动物给药等效剂量[132]，给药周期5 d至8周不等，疗程与临床用药大体一致。口服中药主要通过小肠吸收，体内的单向肠道灌流实验能够有效地重现肠道的生存环境，该技术相对成熟，可用于测定肠道的吸收功能、肠道菌群的影响、药物的生物利用度以及肠道对各种物质的反应，这些信息可进一步指导制剂处方设计。有学者注意到肠道菌群在关节稳态中起重要作用，李艺璇等[47]的实验表明，人参固本口服液能调控肠道菌群微环境延缓椎间盘退变。口服途径给药剂型设计灵活，汤剂、丸剂、胶囊等可根据复方成分设计，能更好地适应不同需求。尽管存在部分成分经肝脏代谢后活性降低、容易受食物、胃肠动力及酸碱环境影响的缺点，但其在临床实践中更易被患者接受。  2.3.2   其他给药方式   透皮给药系统因具备持久释放、低毒性和无痛等显著特点而受到广泛关注。安娟[74]对椎间盘造模后的SD大鼠行铁包金巴布膏外敷治疗，发现可减少炎症因子的释放、降低神经功能评分，并影响核因子κB信号通路代谢，减轻腰椎间盘突出带来的不适症状。刘洋等[98]对造模后大鼠外敷复方南星蠲瘀软膏，大鼠下肢神经功能得到改善。透皮给药效果受渗透速率制约。刘岩路等[118]研究发现经中药敷贴治疗的兔椎间盘肿瘤坏死因子α表达下降，这种趋势在用药4-6周后显现。因此针对透皮给药系统的相关研究应致力于加快有效成分的皮肤渗透速率和增加其透皮吸收量，直肠给药避免了胃肠道的刺激，且药物不经过肠肝循环，能减少对肝脏的损害，部分中药复方栓剂可经此途径递送[96-97]。硬膜外注射复方制剂能很好地提高局部药物浓度，实现药物精准递送，在动物实验及临床实践中显现出良好的治疗效果[127]。这种操作具有侵入性风险，需严格无菌，否则可能引发感染或神经损伤，经这种方式给药的中药单体居多，使用中药复方需高度纯化，避免杂质引发不良反应。 对于需要验证临床现有的中药复方作用与机制，实验动物给药方式尽量与临床给药途径相同，以口服给药常见。需长期干预、局部炎症控制及神经功能改善的椎间盘退变模型可考虑中药复方透皮给药，需要注意给药体系设计，提高药物利用率。若针对急性局部症状缓解，则采用硬膜外注射方式，缩短给药进程。在未来动物实验中可结合现代透皮技术(如微针、离子导入)进一步提升疗效，并与口服给药联用以实现“局部+全身”协同治疗。 2.4   中药复方治疗腰椎间盘退变模型常用的疗效评价 2.4.1   影像学评价   PFIRRMANN等[133]开发了目前使用最广泛的基于MRI-T2WI成像的椎间盘分级系统，该分级系统侧重于椎间盘结构的特征变化(椎间盘信号强度、椎间盘结构、区分核和环的能力以及椎间盘高度)，用于对人类或实验动物腰椎间盘退变状况进行半定量评估。改良Pfirrmann分级是在Pfirrmann分级的基础上将Ⅰ-Ⅴ级改良为1-8级，其中Ⅲ级根据不同的高信号强度细分为3、4级，Ⅳ级根据不同椎间盘高度分为5，6，7级，Ⅰ，Ⅱ，Ⅴ级分别对应改良后的1，2，8级[134-135]。MRI 还具有很高的肌肉软组织分辨率,可对椎旁肌肉的病理生理状态进行定量分析。尽管无法在X射线片上直接看到椎间盘高度指数,但它仍是腰椎间盘退变程度的有效表征[136]，在诱导动物椎间盘退变之前和之后的某些时间点测量椎间盘高度指数也可以显示继发性退行性骨性改变。随着技术的进步，micro-CT等其他方式提供了更高的图像质量，用于检测椎间盘本身及其周围支撑结构(如椎体和小关节)更微小的变化。近年来人工智能和深度学习的发展促进了脊柱成像，包括椎骨和椎间盘的可视化，在诊断、手术结果、康复评估、生物力学、运动分析等方面提供了更加高效且准确的评估手段。 2.4.2   组织学评价   组织学评价受大型仪器制约相对较少，绝大部分研究对椎间盘或累及神经根的组织学特征进行评价。苏木精-伊红染色、番红固绿染色、Masson 染色椎间盘切片较为常见，这些方法提供了组织学上评估椎间盘退变程度的手段[136-138]，有利于观察椎间盘退变病理变化，早期发现椎间盘的细胞损伤、退变和微小的结构变化，但因受到切片层次影响，对于椎间盘总体退变进程评估不及影像学方法，这种评价方式并不能完全代替影像学评估。 2.4.3   分子生物学评价   常见的生化、基因和蛋白质分析方法在中药复方治疗腰椎间盘退变研究中依旧适用。异常应力等因素刺激下，体内炎症递质会迅速增加并分泌到髓核组织中。在分解代谢酶如基质金属蛋白酶、含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶(A disintegrin-like and metalloproteinase with thrombospondin type-1 motifs-4，ADAMTS)的作用下，细胞外基质被加速降解，胶原蛋白和蛋白聚糖的表达下调，从而减少细胞外基质的合成，这些指标成为评估椎间盘退变程度及用药效果常用标志。腰椎间盘退变涉及分子机制繁杂，在椎间盘退变过程中，促炎细胞因子(如白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、白细胞介素8)的表达显著上调，通过激活核因子κB等信号通路促进基质金属蛋白酶家族和炎症递质释放，加速细胞外基质降解，导致椎间盘脱水及结构破坏。其中，肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β可直接诱导髓核细胞凋亡并抑制基质合成，而白细胞介素6和白细胞介素8则进一步放大炎症反应。抗炎/修复性因子转化生长因子β虽然在退变早期可能短暂上调，但在椎间盘退变表征中以下调为主。细胞凋亡标志物(如半胱天冬氨酸蛋白酶3活性增强、Bax/Bcl-2比值升高)表明线粒体凋亡通路的激活，导致髓核细胞数量锐减和功能衰竭。氧化应激标志物中，活性氧水平显著升高，超氧化物歧化酶活性下降，表明腰椎间盘退变过程会引发炎症-凋亡级联反应。这些分子变化共同驱动椎间盘退变的病理进程，检测其水平，有助于识别代谢物或蛋白质表达的变化，表征椎间盘退变的过程，为中药复方防治的靶向性研究指明方向。 2.4.4   行为学评价   实验动物在发生腰椎间盘退变时常伴随异常行为表现，通过观察或诱发这些表现，研究者能够直观地了解疾病进展及药物疗效，基于疼痛行为实验设计较为常见。张天龙等[71]研究人员使用不同强度的Von Frey细丝刺激大鼠后爪足底，观察爪子缩回反应来测定痛觉阈值。Von Frey法测量值并不连续，且操作较为繁琐。为了提高精度和简化操作，赵赫等[52]采用了电子机械测痛仪来测量大鼠后足的痛觉阈值。此外，热辐射痛测定仪常用于检测大鼠足底的热缩爪潜伏期，这是另一种常见的神经病理性疼痛行为学实验。李法杰[79]研究发现，外用海桐皮方对腰椎间盘退变大鼠的干预能够有效缓解其神经性疼痛。小鼠扭体实验则广泛应用于评估疼痛敏感性和镇痛药效，研究表明，肾着汤治疗寒湿性腰腿痛小鼠时，其扭体潜伏期延长、扭体次数减少，从而验证了该方剂在缓解疼痛方面的有效性[16]。吕游等[139]总结了刺激阈值、步态分析、脸谱疼痛评分、动态负重试验等评分标准。这类操作并不难实现，但在中药复方治疗腰椎间盘退变的动物实验中开展较少，具有进一步应用的潜力。"