Intervertebral disc(IVD) mainly consists of Annulus fibrosus(AF) and Nucleus pulposus(NP), playing a role of distributing a mechanical load on vertebral body. IVD tissue engineering has been developed the methods to achieve anatomic morphology and restoration of biological function. The goal of present study is to identify the possibilities for creating a substitute of IVD the morphology and biological functions are the same as undamaged complete IVD. To fabricate the AF and NP combine biphasic IVD tissue, AF tissue scaffolds have been printed by 3D bio-printing system with natural biomaterials and NP tissues have been prepared by scaffold-free culture system. We evaluated whether the combined structure of 3D printed AF scaffold and scaffold-free NP tissue construct could support the architecture and cell functions as IVD tissue. 3D printed AF scaffolds were printed with 60 degree angle stripe patterned lamella structure(the inner-diameter is 5mm, outer-diameter is 10 mm and height is 3 mm). In the cytotoxicity test, the 3D printed AF scaffold showed good cell compatibility. The results of histological and immunohistochemical staining also showed the newly synthesized collagens and glycosaminoglycans, which are specific makers of AF tissue. And scaffold-free NP tissue actively synthesized glycosaminoglycans and type 2 collagen, which are the major components of NP tissue. When we combined two engineered tissues to realize the IVD, combined biphasic tissues showed a good integration between the two tissues. In conclusion, this study describes the fabrication of Engineered biphasic IVD tissue by using enable techniques of tissue engineering. This fabricated biphasic tissue would be used as a model system for the study of the native IVD tissue. In the future, it may have the potential to replace the damaged IVD in the future.
Objective: The purpose of this study is to explain the effect and reciprocal action among tumor necrosis factor (TNF) like weak inducer of apoptosis (TWEAK), fibroblast growth factor-inducible 14 (Fn14), and transforming growth factor-$\beta1$ (TGF-$\beta1$) on degeneration of human intervertebral disc (IVD). Methods: Human intervertebral disc tissues and cells were cultured with Dulbecco's Modified Eagle's Medium/Nutrient F-12 Ham (DMEM/F-12) media in $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ incubator. When IVD tissues were cultured with TWEAK, Fn14 that is an antagonistic receptor for TWEAK and TGF-$\beta1$, the level of sulfated glycosaminoglycan (sGAG) was estimated by dimethyl methyleneblue (DMMB) assay and sex determining region Y (SRY)-box 9 (Sox9) and versican messenger ribonucleic acid (mRNA) levels were estimated by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). Results: When human IVD tissue was cultured for nine days, the sGAG content was elevated in proportion to culture duration. The sGAG was decreased significantly by TWEAK 100 ng/mL, however, Fn14 500 ng/mL did not change the sGAG production of IVD tissue. The Fn14 increased versican and Sox9 mRNA levels decreased with TWEAK in IVD tissue TGF-$\beta1$ 20 ng/mL elevated the sGAG concentration 40% more than control. The sGAG amount decreased with TWEAK was increased with Fn14 or TGF-$\beta1$ but the result was insignificant statistically. TGF-$\beta1$ increased the Sox9 mRNA expression to 180% compared to control group in IVD tissue. Sox9 and versican mRNA levels decreased by TWEAK were increased with TGF-$\beta1$ in primary cultured IVD cells, however, Fn14 did not show increasing effect on Sox9 and versican. Conclusion: This study suggests that TWEAK would act a role in intervertebral disc degeneration through decreasing sGAG and the mRNA level of versican and Sox9.
Kong, Min-Ho;Do, Duc-H.;Miyazaki, Masashi;Wei, Feng;Yoon, Sung-Hwan;Wang, Jeffrey C.
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
v.44
no.5
/
pp.327-333
/
2008
Objective: The purpose of this study is to verify the usefulness of the rabbit model for disc degeneration study. Materials: The L1-L2, L2-L3, L3-L4. or L4-L5 lumbar intervertebral disc (IVD) of 9 mature male New Zealand White rabbits were injured by inserting a 16-gauge needle to a depth of 5 mm in the left anterolateral annulus fibrosus while leaving L5-L6 IVD uninjured. Three other rabbits also received intradiscal injections of rabbit disc cells transfected with adenovirus and bone morphogenetic protein-2 (ad-BMP-2) at L4-L5 in addition to injury by 16-gauge needle at the L1-L2 level. Using digitized radiographs, measurements of IVD height were made and analyzed by using the disc height index (DHI). Magnetic resonance imaging (MRI) scans of the injured discs, injected discs, and uninjured L5-L6 discs were performed at 15 weeks post surgery and compared with preoperative MRI scans. Results: All twelve rabbits showed consistent results of disc degeneration within 15 weeks following annular puncture. DHIs of injured discs were significantly lower than that of the uninjured L5-L6 discs (p<0.05). The mean value of disc degeneration grade of injured discs was significantly higher than that of uninjured discs (p<0.05). The injection of disc cell transfected with ad-BMP-2 did not induce disc regeneration at 15 weeks after injection. Conclusion: This study showed that the injured disc had a significant change in DHI on simple lateral radiograph and disc degeneration grade on MRI scans within 15 weeks in all rabbits. Rabbit annular puncture model can be useful as a disc degeneration model in vivo.
Jin, Eun-Sun;Min, Joongkee;Jeon, Sang Ryong;Choi, Kyoung Hyo;Jeong, Je Hoon
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
v.53
no.4
/
pp.207-212
/
2013
Objective : Recent studies have shown encouraging progress toward the use of autogenic and allogenic mesenchymal stem cells (MSCs) to arrest, or even lead to partial regeneration in, intervertebral disc (IVD) degeneration. However, this technology is still in its infancy, and further development is required. The aim of this study was to analyze whether rat adipose-derived mesenchymal stem cells (ADMSC) can differentiate towards IVD-like cells after treatment with transforming growth factor ${\beta}3$ (TGF-${\beta}3$) in vitro. We also performed quantitative analysis of gene expression for ADMSC only, ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$, and co-cultured ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$. Methods : ADMSCs were sub-cultured to homogeneity and used in fluorocytometry assays for CD11, CD45, and CD90/Thy1. ADMSCs were differentiated in spheroid culture towards the chondrogenic lineage by the presence of TGF-${\beta}3$, dexamethasone, and ascorbate. We also co-cultured pure ADMSCs and nucleus pulposus cells in 24-well plates, and performed immunohistochemical staining, western blotting, and RT-PCR for quantitative analysis of gene expression. Results : Results of fluorocytometry were positive for CD90/Thy1 and negative for CD11 and CD45. TGF-${\beta}3$-mediated induction of ADMSCs led to the expression of the differentiation markers of intervertebral disc-like cells, such as aggrecan, collagen II, and sox-9. Co-cultured ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$ showed higher expression of differentiation markers and greater extracellular matrix production compared with ADMSCs treated with TGF-${\beta}3$ alone. Conclusion : ADMSC treated with TGF-${\beta}3$ may be an attractive source for regeneration therapy in degenerative IVD. These findings may also help elucidate the pathologic mechanism of MSC therapy in the degeneration of IVD in vivo.
We fabricated sponge and poly(lactide-co-glycolide)(PLGA) scaffolds impregnated demineralized bone particle(DBP)(DBP/PLGA) and investigated proper condition to proliferation and phenotype maintenance of intervertebral disc(IVD) cells by comparison between DBP/PLGA scaffold and DBP sponge. DBP/PLGA scaffolds were prepared by solvent casting/salt leaching. Human IVD cells were seeded in scaffolds of two types. Cell viability and proliferation according to scaffolds were analyzed by WST assay and SEM. RT-PCR was assessed to measure mRNA expression of aggrecan and type II collagen of human IVD cells. In WST assay results, cell viability in scaffolds impregnated DBP/PLGA scaffold were higher than DBP sponge. We could observe that disc cell mRNA expressed better in DBP/PLGA scaffold than DBP sponge. We concluded that the using of DBP/PLGA in terms of scaffold fabrication for bio-disc with human IVD cells is helpful growth of disc cells maintenance of phenotypes.
L-spine 3~4, L-spine 4~5, and L-spine 5~Sacrum 1 intervertebral disc(IVD) angle according to gender, age, body mass index(BMI), lumbar lordosis angle(LLA) were compared and analyzed. The anteriorposterior incidence angle of L-spine 3 ~ 4, L-spine 4 ~ 5 and L-spine 5~Sacrum 1 in body mass index were 5.66, 13.23 and 29.13 degrees in the head direction and L-spine 3 4, L-spine 4 ~ 5, L-spine 5~Sacrum 1 had 6.32 degrees, 16.09 degrees and 35.36 degrees in the head direction. The distortion area ratio comparison was performed with the phantom image using the proposed incidence angle. There was a significant difference in L-spine 4~5 and L-spine 5~Sacrum 1 IVD angle relative to body mass index and LLA(p<0.05), IVD angle and LLA were positively correlated(p<0.05).As a result of evaluating the usefulness of the image by applying the incidence angles of the disc angles according to the phantom angle of deviation to the head direction as 11 degrees for L4 and 26 degrees for L5, the distortion ratio area decreased from 14.90% to 12.11% in L4, And from 15.25% to 13.72% in L5. In anteriorposterior image of the Lumbar spine applying the incidence angle according to the measured disc angle, it is possible to reduce the distortion to purpose L4, L5. And improved the quality and diagnostic information of the target site.
Objectives : The purpose of this study is to investigate the relation of Ferguson's angle, Lumbar lordotic angle, Lumbar IVD angle in traffic accident patients. Methods : Total patients were classified into TA(traffic accident) inpatients and non-TA(lumbago) inpatients. We analyzed the characteristics of each group Ferguson's angle, Lumbar lordotic angle, L4-5 IVD angle, L5-S1 IVD angle on X-ray film. Results : 1. Ferguson's angle and Lumbar lordotic angle were smaller than normal range. Non-TA group's angles were smaller than TA group's angles. 2. L4-5 IVD angle of female showed smaller than that of male in TA groups. The older age was, the smaller L4-5 IVD angle was at non-TA groups. 3. L5-S1 IVD angle of female showed smaller than that of male in total groups. The older age was, the smaller L5-S1 IVD angle was at non-TA groups. 4. Ferguson's angle, Lumbar lordotic angle, Lumbar IVD angle were related with direct proportion in total groups. 5. Non-TA groups showed more effective VAS variation than TA groups. Conclusions : Lumbar angles were intimately related with each others. And lumbar angles have an effect on curative value.
이메일무단수집거부
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.