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快速缺血预处理对脊髓缺血损伤的保护作用及其机制

桑韩飞  
【摘要】:脊髓缺血损伤所致截瘫是胸腹主动脉手术后的严重并发症,截瘫发生率在4%~33%之间。虽然人们提出许多防护措施,如:远端动脉灌注术、脑脊液引流术、低温及神经保护剂等,但这些措施的效果仍然有限。因此,寻找新的防护手段是一项亟待解决的课题。缺血预处理是一种内源性保护机制,它通过预先给予组织以短暂的、非损伤性的缺血而使其能够对随后发生的较长时间缺血产生抵抗作用。虽然缺血预处理已被证明对脊髓缺血损伤有显著的保护作用,然而,大多数研究集中在缺血预处理对脊髓缺血损伤的延迟性保护效应(即缺血预处理与随后长时间缺血之间的时间间隔不少于12小时),对快速性缺血预处理(即缺血预处理与随后的长时间缺血之间的时间间隔不多于2小时)的研究鲜有报道。然而,脊髓快速性缺血预处理具有临床直接应用价值,因为缺血预处理后短时间内进行主动脉暂时性阻断手术是可行的。而对脊髓快速性缺血预处理保护机制的研究,在我们的知识范围之内,尚未见文献报道。本研究旨在探讨快速性缺血预处理对脊髓缺血损伤的保护作用及其机制,为快速性缺血预处理直接应用于临床提供理论基础,并为药物防护脊髓缺血损伤提供新思路。 第一部分 实验一 目的:探讨阻断腹主动脉不同时间对兔脊髓缺血损伤程度的影响,以寻找较适宜的脊髓缺血时间,为 第四军医大学博士学位论文 下一步实验奠定基础。方法:采用腹主动脉肾下段夹闭法,建立 兔脊髓缺血模型。30只新西兰大白兔,均分成下面5组(n=6): 阻断腹主动脉10分钟(1.0)、20分钟(120)、30分钟(130)、40分 钟(石。)及假手术(sham)组。假手术组兔仅暴露腹主动脉,而 不阻断它。再灌注后4、8、12、24和48小时对兔后肢运动神经 功能评分。兔后肢运动神经功能评分采用Tadov标准:O分,后 肢完全瘫痪;1分,可以觉察的后肢关节运动;2分,后肢可以自 由运动但无法站立:3分,可以站立但无法行走;4分,后肢运动 功能完全恢复,可以正常行走。评分完毕后,截取腰段脊髓组织 (LS一L7),行HE及TL)NEL染色。光镜下观察HE染色结果并对 脊髓前角正常神经元计数;并通过TUNEL染色检测脊髓前角神经 元的凋亡。结果:再灌注后各个时间点,14。组兔一直表现为完全 瘫痪(0分);而11。组兔在再灌注后各个时间点除一只兔不能站立 外,其余全部正常(4分);12。和13。组兔后肢运动神经功能介于1.。 组和从。组之间。光镜下可见玩。组兔脊髓损伤严重,整个脊髓切片 呈大量的空泡变性;110组兔脊髓损伤轻微;12。和b。组兔脊髓损伤 程度介于I,。组和石。组之间。I,。组兔与假手术组兔的运动神经功 能评分和脊髓前角正常神经元计数组间比较均无统计学意义(尸 0.05),但明显多于其余3组;Iz0组兔的运动神经功能评分和前角 正常神经元计数与13。组兔相似(尸0.05),但均明显多于卜。组。14。 及假手术组基本未见TUNEL阳性神经元;儿。组脊髓前角TUNEL 阳性神经元计数明显多于工4。及假手术组;但与I:0及工30组兔相 似(P0.05)。结论:I!。组兔脊髓损伤轻微,不宜选为我们评价缺 血预处理脊髓保护作用的模型;从。组兔脊髓损伤严重,这对评价 缺血预处理脊髓保护作用可能不够敏感。且脊髓前角基本未见 TUNEL染色阳性神经元,这也不利于研究和观察脊髓缺血后运动 神经元的凋亡,相比较其它四组,12。组兔作为评价缺血预处理脊 髓保护作用的动物模型,是最适宜的。实验二目的:探讨肾 第四军医大学博士学位论文 动脉分支点下阻断腹主动脉,能否诱导出大鼠脊髓缺血损伤,以 便我们进一步深入研究脊髓缺血损伤和保护的机制。方法:采用 腹主动脉肾下段夹闭法,建立大鼠脊髓缺血模型。20只SD大鼠均 分成缺血组和假手术组(n=Io)。缺血组大鼠阻闭腹主动脉45分 钟:假手术组大鼠仅暴露腹主动脉,而不阻断它。在再灌注后4、 24、48及72小时对大鼠运动神经功能评分。神经功能评分完毕 后,立即取腰段脊髓组织,制作标本,行HE染色。然后光镜下 观察脊髓组织病理学改变并对脊髓前角正常神经元计数。结果: 再灌注后第72小时,缺血组大鼠全都出现不同程度的运动功能障 碍,严重的表现为不能行走,轻微的表现为行走时足趾拖步:而 假手术组大鼠一直都表现为正常。缺血组大鼠脊髓有明显地损伤。 缺血组大鼠脊髓前角神经元数明显少于假手术组。结论:肾动脉 分支点下阻断腹主动脉45分钟能够诱导大鼠脊髓缺血损伤。 第二部分实验一目的:探讨快速缺血预处理是否对兔 脊髓缺血损伤有保护作用。方法:36只新西兰大白兔均分成3组 (n=12):即缺血组(IC组)、缺血预处理组(IPe组)及假手术组(S组)。 IC组夹闭兔腹主动脉肾下段20分钟,制作兔脊髓缺血模型;IPC 组预先使兔脊髓缺血6分钟,再灌注30分钟后再次夹闭兔腹主动 脉肾下段20分钟;S组除不夹闭腹主动脉外,其余处理同IC组。 再灌注后48小时后对兔后肢运动神经功能评分。神经功能评分完 毕后,立即取腰段脊髓组织(Ls一7)观察脊髓组织病理学改变并 测定脊髓组织中乳酸水平、乳酸脱氢酶及Na+,K十一ATP酶的活性。 结果:工PC组的神经功能评分明显高于IC组。IC组形态正常的神 经元稀少,脊髓损伤较重:而】代)组中脊髓损伤明显


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