إعادة تشكيل الأقراص بين الفقرات في الجسم الحي استجابةً للضغط الديناميكي القصير والطويل الأمد

قيمت هذه الدراسة كيفية تأثير الضغط الديناميكي في تغييرات التعبير الجيني، وتركيب الأنسجة، وخصائص الهيكل للأقراص بين الفقرات باستخدام نموذج ذيل الجرذ. افترضنا أن التعرض اليومي للضغط الديناميكي لفترات قصيرة سيؤدي إلى إعادة تشكيل بناّءة مع زيادة في تعبير بروتينات المصفوفة ومحتوى البروتيغليكان، وأن زيادة مدة التعرض اليومي للحمولة ومدة التجربة ستحتفظ بهذه التغييرات ولكن أيضًا ستراكم تغييرات تمثل تدهورًا خفيفًا. تم تجهيز جرذان سبراجو-دولي (عدد = 100) بجهاز من نوع إيلزاروف وتم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات من الضغط الديناميكي (أسبوعين-1.5 ساعة/يوم، أسبوعين-8 ساعات/يوم، 8 أسابيع-8 ساعات/يوم عند 1 ميغاباسكال و1 هرتز) ومجموعتين وهميتين (أسبوعين، 8 أسابيع). نتج عن الضغط الديناميكي إعادة تشكيل بناّءة مع زيادة في تعبير mRNA للمصفوفة، وتغييرات طفيفة في الجينات الكاتابولية أو في بنية وصلابة القرص، وزيادة محتوى الجليكوسامينوجليكان (GAG) في النواة اللبية. بعض تراكم التدهور الخفيف الذي حدث بعد 8 أسابيع-8 ساعات شمل فقدان GAG من الدائر الليفي وارتفاع القرص على الرغم من أن المجموعات الوهمية لمدة 8 أسابيع كانت تعاني أيضًا من فقدان ارتفاع القرص، ومحتوى الماء، وبعض التغيرات الهيكلية الطفيفة. نستنتج أن الضغط الديناميكي يتماشى مع فكرة "التحميل الصحي" الذي قادر على المحافظة على أو تعزيز تخليق المصفوفة الحيوية دون تعريض سلامة بنية القرص للاضطراب بشكل كبير. حدث تراكم بطيء للتغيرات المشابهة لتدهور القرص البشري عندما تم تطبيق الضغط الديناميكي لفترات طويلة جدًا، لكن هذا التحول التدهوري كان خفيفًا مقارنةً بالضغط الثابت، والانحناء، أو تدخلات أخرى تسبب اضطرابات هيكلية أكبر.