模拟早期椎间盘疾病的发炎性、退行性器官培养模型。

该协议旨在模拟椎间盘退化的体内条件，以调查其病理生理学，而无需动物模型。与体外细胞培养相比，生物反应器器官培养技术除了提供可控和可复制的培养条件外，还维持了其原生生物和生物力学微环境中的细胞。首先用自来水彻底冲洗整个牛尾，去除表面的污垢和头发，然后将尾巴浸入1%的β丁溶液中10分钟，对表面进行消毒。

使用手术刀编号 20 从牛脊椎中取出软组织，以方便识别椎间盘或 IVD。用骨去除钳子去除椎骨的旋转和横向过程。用骨钳横向切割，穿过每个椎骨身体的中间，以获得单独的运动段，然后将收集的运动段放入培养皿中，用纱布在林格的溶液中湿润。

通过轻轻移动运动段，将IVD定位在椎骨中，然后通过触摸和查找骨末板的凸面来识别生长板的位置。用 Ringer 的溶液冷却带锯的叶片，并用它来在 IVD 的生长板中进行两次平行切割，每侧各一个。将 IVD 转移到干净的培养皿中，用林格的溶液湿润干净的纱布。

使用手术刀刀片刮掉椎体和生长板，使末端板完好无损。将两个表面平整平行位置，用于加载过程，并将刮伤的 IVD 转移到用林格溶液湿布的新鲜培养皿中。用卡钳测量圆盘的高度和直径，然后使用喷气式熔岩系统用林格的溶液清洁椎骨中的血块。

在PBS和10%青霉素链霉素中消毒IVD，摇晃15分钟。用PBS和1%青霉素链霉素冲洗高浓度抗生素。将光盘转移到含有五毫升IVD培养介质的IVD室，并将其放置在生物反应器系统中，孵化器温度为37摄氏度，湿度为85%，二氧化碳为5%。

根据实验组保持不同的加载条件，在生物反应器系统中培养磁盘四天。在生理控制组中，使用 0.02 至 0.2 兆帕和 0.2 赫兹的加载协议培养具有高葡萄糖介质的 IVD，每天两小时。在病理组中，使用0.32至0.5兆帕和5个赫兹的装载协议培养低血糖介质的IVD，每天两小时。

在加载程序之间，将 IVD 放在六井板中，并配有七毫升 IVD 培养介质，以免费恢复肿胀。在自由膨胀期后和实验持续时间的动态加载后，每天用卡钳测量光盘高度。在第一天的第一个动态加载周期后，将 IVD 直接放在垂直位置的培养皿中，然后用钳子稳定它们。

以每分钟约70微升的速度，用30口径胰岛素针将重组TNF-alpha注射到病理组的IVD中。注射后，将注射器向后拉一半，拉动柱塞，形成真空，防止注射液泄漏，然后从 IVD 中完全取出注射器。退行性负荷加上有限的营养供应和TNF-阿尔法注射，在经过四天的培养后，在NP组织中导致亲炎标记物六和三叶细胞间八的基因表达显著增加。

在第二天和第四天，进入条件介质的八种蛋白质释放到病理组中，显示出明显增加。与生理组相比，加载后盘高降低的病理组，与第一天相比，第二天和第三天的差异更为明显，表明退行性和炎症性疾病的渐进效应。标准化解剖技术对于可重复的IVD全器官培养模型具有重要意义。

生物反应器需要在 IVD 上应用生理和退行性负荷，以模拟体内各种生物力学条件下的各种情况。该技术可应用于临床上具有较高临床意义的人体IVD系剂。这是一种新的前层模型，用于开发早期盘变性的有效治疗方法。