建立了椎间盘退变性疾病病理模型及规范化研究方法和评价技术

在国际上率先创建了“动静力失衡性大鼠颈、腰椎间盘退变模型”，发现了椎间盘退变存在“三期变化规律”。论文发表在Spine、Journal of Neurotrauma、JBMR、Arthritis＆Rheum等，并连续在国际脊柱病研究方面最高级别杂志美国Spine发表13篇原创性论文，得到国际学术界广泛认可。

根据脊柱生物力学原理和三柱理论，通过切除大鼠颈后部肌肉（动力系统）和棘上、棘间韧带（静力系统），导致颈椎中后柱不稳，建立了“动、静力失衡性大鼠颈椎间盘退变模型”，提出“动力失衡为先，静力失衡为主”的脊柱力学失衡学说，提出“恢复脊柱平衡”的预防和治疗学思想。论文发表在Spine杂志（Cervical Intervertebral Disc Degeneration Induced By Unbalanced Dynamic and Static Forces：A Novel in Vivo RatModel.Spine，2006（31）：1532-1538），并被该杂志评价为“首先从生物化学和分子生物学角度揭示了椎间盘退变的内在规律”。

通过去除大鼠双前肢，并利用可升降饲料槽和饮水瓶饲养笼，逐步训练大鼠模拟人类直立，创建了“去前肢诱导直立性大鼠腰椎间盘退变模型”。发现椎间盘高度变窄，软骨层结构紊乱，纤维环撕裂，细胞外基质降解，并且大鼠椎间盘退变程度与直立时间呈正相关，进一步证明了“动力失衡为先，静力失衡为主”是椎间盘退变的生物力学基础。论文也发表在Spine（Prolonged upright posture induces degenerative changes in intervertebral discs in rat lumbar spine.Spine，2008，33：2052-2058）。这是第一次较好地模拟了人类站立加速椎间盘退变的模型。

动态观察（3、5、7、9月）动静力失衡性大鼠颈、腰椎间盘退变模型，并深入进行细胞分子生物学研究，发现并证实大鼠椎间盘退变存在“三期变化规律”，揭示了椎间盘退变的新机制，改变了国际学术界对椎间盘的传统认识。

退变早期（3～5个月）：椎间盘软骨终板钙化，微循环障碍，椎体与软骨终板交界处有氧循环及营养交换障碍，导致整个椎间盘内营养供应降低、代谢产物蓄积。退变中期（5～7个月）：PLA2、PGE2、6-K-PGF1α和TNF-α等炎性因子释放增加，MMP-3、MMP-13活性增加，Ⅱ型胶原、蛋白多糖等细胞外基质降解，Ⅹ型胶原堆积，加速了椎间盘退变。在国际上第一次报道椎间盘退变与炎症因子释放量呈正相关（Insulin-like growth factor-1 treatment prevents anti-Fas antibody-induced apoptosis in endplate chondrocytes.Spine，2006，31：736-741）。退变后期（7～9个月）：椎间盘细胞外基质的降解及基质与细胞黏附功能减退，细胞内外相关信号转导降低，导致细胞失去信号刺激而凋亡。

进一步通过微型硅胶球压迫大鼠颈5、腰5神经根，建立了“慢性神经根损伤模型”；模拟临床“手术摘除椎间盘减压法”，去除硅胶球，建立了“神经根损伤减压模型”。发现“手术减压”虽然可解除局部物理性压迫，但不能消除局部PLA2、PGE2、TNF-α等炎性因子刺激，进一步证明了“炎性因子是椎间盘退变性疾病的重要发病机制”学术观点的正确性，突破了椎间盘突出导致单纯运用手术解除物理性压迫的传统观念，为中医药治疗椎间盘退变性疾病奠定了基础。发表在美国神经创伤杂志Journal of Neurotrauma[Aging delaysregeneration process aftersciatic nerveinjury in rats.JournalofNeurotrauma，2007（24）：885-894；Changes of cervical dorsal root ganglia induced by compression injury and decompression procedure：a novel rat model ofcervical.JournalofNeurotrauma，2009（26）：1-10]。