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不同位置脑损伤对大鼠坐骨神经再生的影响

马建军  
【摘要】:周围神经损伤(Peripheral nerve injury,PNI)是临床常见的创伤之一,并对患者生活质量产生严重影响,全球每年新增约100万患者。目前周围神经损伤最主要的修复方法为外科缝合,而缝合本身存在许多固有的缺陷,如异物反应、二次损伤、对技术及经验依赖程度高等,甚至有学者认为周围神经损伤修复的功能恢复或许已经达到了以缝合为技术基础的平台期。因此,在现有的技术基础上提高周围神经损伤功能恢复的速度与程度成为基础研究与临床研究共同的目标,如神经再生的机制研究、非缝合对接的技术方法研究、相关神经营养因子类物质的研究以及基因治疗等。创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)同样是临床常见的严重创伤之一,较之周围神经损伤导致的后果更为严重。因此,创伤性脑损伤亦是基础研究与临床研究的热点,其中,很多研究结果显示,创伤性脑损伤可促使神经营养因子类物质上调。基于周围神经再生与脑损伤相关研究的综合结果,同时受脑损伤促进骨折愈合现象的启发,本课题组前期设计了坐骨神经合并脑损伤的大鼠模型实验,从功能学及神经组织形态学方面证实了一定程度脑损伤引发的相关反应可促进大鼠损伤侧坐骨神经再生。目的:观察不同侧脑损伤对固定一侧损伤的坐骨神经再生的影响是否存在差异,以进一步推测脑损伤促进坐骨神经损伤再生的可能机制。方法:采用99只雄性SD大鼠作为实验对象,按照完全随机分组方法将大鼠分为3组,每组33只,A组:单纯右侧坐骨神经损伤;B组:右侧坐骨神经损伤合并右侧脑损伤;C组:右侧坐骨神经损伤合并左侧脑损伤,其中制备坐骨神经损伤模型采用完全切断再吻合的方法,脑损伤采用经典的Feeny法。造模完成后分别于4、6、8、10、12周时间点采集各组大鼠的足印,根据公式SFI=-38.3×(EPL-NPL)/NPL+109.5×(ETS-NTS)/NTS+13.2×(EIT-NIT)/NIT-8.8计算坐骨神经功能指数(Sciatic functional index,SFI);于4、8、12周时间点取各组8只大鼠双侧腓肠肌和右侧坐骨神经,称量腓肠肌湿重并计算湿重比,制备腓肠肌冰冻切片,进行运动终板乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)染色,Image-Pro Plus 6.0分析平均吸光密度;坐骨神经常规固定、脱水、浸蜡、石蜡包埋、切片、甲苯胺蓝染色(Toluidine blue staining,TBS),显微镜下进行形态学观察;并于4、8、12周时间点每组另取3只大鼠,麻醉下显露右侧坐骨神经,于吻合口以远5mm处神经干内注射荧光金(Fluoro-gold,FG)溶液,1周后取该3只大鼠坐骨神经对应的脊髓节段,制备冰冻切片,在荧光显微镜下观察,计数被FG标记的脊髓前角运动神经元的数目。结果:1坐骨神经功能指数(SFI)造模后各组大鼠坐骨神经功能指数逐渐上升,4、6周时B组和C组均优于A组(P0.05);自8周起,B组坐骨神经功能指数恢复明显优于A组与C组,差异有统计学意义(P0.05)。2腓肠肌湿重比造模后4周,3组大鼠的腓肠肌湿重比差异无统计学意义(P0.05);8周和12周时间点,B组明显高于A和C组,差异有统计学意义(P0.05)。3腓肠肌乙酰胆碱酶(AChE)染色造模后4周,3组间腓肠肌运动终板AChE染色平均吸光密度值差异无统计学意义(P0.05);8周和12周时间点,B组平均吸光密度值明显高于A和C组,差异有统计学意义(P0.05)。4荧光金(FG)示踪造模后4周时,3组间FG阳性的神经元数目差异无统计学意义(P0.05);8周和12周时间点,B组的FG阳性神经元数量明显多于A组和C组,差异有统计学意义(P0.05)。5坐骨神经甲苯胺蓝染色(TBS)取材时所有神经吻合口愈合良好,周围无明显瘢痕增生,与周围组织无明显粘连,无局部压迫表现。光镜下,4周时A、B、C三组坐骨神经神经纤维之间松散,髓鞘薄,轴突位于中心且细小;8周时各组神经纤维逐渐密集,髓鞘逐渐增厚,轴突略增粗,三组间B组形态略好于A组及C组;12周时神经纤维进一步密集,单个纤维进一步饱满,髓鞘增厚,薄厚均匀,B组仍优于A组和C组。综上,此次实验结果显示伴有同侧脑损伤的坐骨神经组(B组)在客观功能恢复、靶肌肉运动终板恢复、神经元示踪及神经形态学方面均优于单纯坐骨神经损伤组(A组)和伴有对侧脑损伤的坐骨神经组(C组)。结论:伴有同侧脑损伤可促进大鼠损伤坐骨神经的再生。结合既往创伤性脑损伤和周围神经损伤的研究结果,推测脑损伤促进周围神经再生的机制可能是一定程度的脑损伤可导致神经营养物质的大量产生,从而形成了促进周围神经再生的微环境。而伴有对侧脑损伤组在实验指标上未形成显著优势,可能缘于上运动神经元损伤影响了下运动神经元(脊髓前角运动神经元)的活性,从而削弱了神经营养物质对坐骨神经再生的促进作用。


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