髓復(fù)康對(duì)急性脊髓損傷恒河猴神經(jīng)功能及病理變化的影響

何 爽,張萬強(qiáng),朱 嘉,李 莉,孔煥宇*

(1.長春大學(xué)特殊教育學(xué)院,吉林長春130022;2.中國中醫(yī)科學(xué)院望京醫(yī)院,北京100032)

急性脊髓損傷(ASCI)后原發(fā)性病理改變主要包括神經(jīng)元及血管的破壞,繼之由于一系列生化和病理機(jī)制的變化,引起繼發(fā)性脊髓損傷(SSCI)[1],及時(shí)防治SSCI,可以阻斷SSCI的病理學(xué)惡性循環(huán)鏈,減輕脊髓損傷的后遺癥,提高患者的生存質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)的目的在于通過觀察SSCI恒河猴功能恢復(fù)情況及病理組織學(xué)改變,評(píng)價(jià)髓復(fù)康對(duì)ASCI的療效。

1 材料和方法

1.1 藥物與試劑 中藥髓復(fù)康(SFK)由生黃芪、川芎、赤芍、紅花、葛根和三七等8味中草藥組成,水煎,生藥濃度為2.5 g/mL。

1.2 模型制備與分組 成年雄性恒河猴14只(購自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,合格證號(hào):0019631),體重6 500～7 500 g,其中10只在無菌手術(shù)下造成脊髓T12右側(cè)半橫斷損傷模型[2],隨機(jī)分為髓復(fù)康組(S)和模型組(M)各5只,其余4只為正常對(duì)照組(N)。

1.3 喂藥方法 術(shù)后髓復(fù)康組灌喂髓復(fù)康水煎液,每日1次,共30 d,每次生藥劑量為8.55 g/kg。第一次喂藥在麻醉清醒后4 h以內(nèi),其余兩組恒河猴按髓復(fù)康組方式灌喂等量的生理鹽水。

1.4 組織學(xué)檢查 于術(shù)后30 d,在5%戊巴比妥鈉(0.1 mL/kg)配合速眠新(0.1 mL/kg)麻醉下,經(jīng)左心室升主動(dòng)脈插管,依次用生理鹽水和4%多聚甲醛PBS溶液灌注固定。以半橫斷損傷區(qū)為中心,取出長1 cm 的脊髓組織,投入4%多聚甲醛內(nèi)繼續(xù)固定24 h。按常規(guī)制備脊髓損傷區(qū)的石蠟冠狀切片,切片厚5 μ m,連續(xù)切片,每隔5張取1張,每只動(dòng)物取3張切片。行HE染色及Nissl染色,光鏡觀察脊髓損傷區(qū)組織病理學(xué)改變。

1.5 行為學(xué)觀察 觀察術(shù)后24,7,14,21,30 d右后肢自主運(yùn)動(dòng)、肌力、肌張力的改變,結(jié)合文獻(xiàn)[3-4]對(duì)肌力進(jìn)行評(píng)分。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行單因素方差分析和q檢驗(yàn),所得數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。

2 結(jié)果

2.1 動(dòng)物行為學(xué)觀察 術(shù)后1 d,各損傷組右下肢肌力為0級(jí),肌張力下降,表現(xiàn)為遲緩性癱。術(shù)后7 d, M組無明顯好轉(zhuǎn);S組對(duì)針刺有反應(yīng),肌力可到1級(jí)。術(shù)后14～21 d,M組脊髓半橫斷側(cè)肌張力有所增高,肌萎縮明顯,肌力1級(jí);S組患肢開始出現(xiàn)自主活動(dòng),多數(shù)患肢肌力達(dá)到3級(jí)。術(shù)后30 d,M組有3只肌力可到2級(jí);S組有4只患肢肌力可達(dá)到4級(jí),能主動(dòng)握持,可行走;另外一只肌力也大于3級(jí)(見表1)。

表1 恒河猴脊髓半切手術(shù)后不同時(shí)間肌力評(píng)分 級(jí)

2.2 組織病理學(xué)表現(xiàn) N組:在HE染色切片上,N組下胸髓的形態(tài)結(jié)構(gòu)清晰,左右形態(tài)對(duì)稱,中央?yún)^(qū)是灰質(zhì)帶,灰質(zhì)帶的兩側(cè)是脊髓白質(zhì),界線清晰。在Nissl染色切片上,神經(jīng)元數(shù)量較多,形態(tài)多樣,其形體大中小兼具。神經(jīng)元結(jié)構(gòu)正常,胞核大而淺染,位于中央,核仁清晰;尼氏顆粒清晰,粗大,紫藍(lán)色,均勻分布在胞漿內(nèi)。M組:在HE染色切片上,損傷使灰質(zhì)及白質(zhì)的連續(xù)性被破壞和中斷,結(jié)構(gòu)紊亂,界線模糊,損傷灶有不規(guī)則空腔,且損傷灶已侵及對(duì)側(cè),神經(jīng)細(xì)胞不同程度腫脹、變性、壞死;白質(zhì)神經(jīng)纖維潰變、消失,有散在空洞形成,損傷區(qū)及鄰區(qū)內(nèi)結(jié)締組織增生。Nissl染色切片上,損傷區(qū)及鄰區(qū)內(nèi)正常神經(jīng)元的數(shù)目稀少,多數(shù)神經(jīng)元呈現(xiàn)不同程度的變性、壞死。表現(xiàn)為:核仁偏位或消失,尼氏體凝聚成粗大而不規(guī)則的團(tuán)塊,嚴(yán)重者,胞核固縮、碎裂、消失,尼氏體崩解,胞漿內(nèi)出現(xiàn)空泡,細(xì)胞崩解消失。S組:多數(shù)樣本上灰質(zhì)及白質(zhì)的連續(xù)性亦被破壞和中斷,但損傷灶局限于患側(cè),其破壞程度也較M組輕,向嘴尾兩側(cè)延伸的范圍明顯小于M組,細(xì)胞變性壞死程度減輕。損傷灶鄰區(qū)內(nèi)正常神經(jīng)元的數(shù)目明顯多于M組,神經(jīng)元細(xì)胞變性壞死較M組輕(見表2)。

表2 脊髓損傷區(qū)正常神經(jīng)元平均值(±s) 個(gè)

表2 脊髓損傷區(qū)正常神經(jīng)元平均值(±s) 個(gè)

注:與N組比較,#P＜0.05;與M組比較,△P＜0.05。

組別 n 神經(jīng)元計(jì)數(shù)N組 4 14.00±0.816 M組 5 6.00±1.581# S組 5 10.60±1.140#△

3 討論

ASCI后運(yùn)動(dòng)功能障礙的原因,一方面是由于原發(fā)性脊髓損傷直接造成的,是不可逆的[5-6];另一方面則是由繼發(fā)性脊髓損傷所致。是造成脊髓受損的主要因素,是可逆的。因此,在ASCI后積極治療原發(fā)性脊髓損傷的同時(shí),如何保護(hù)脊髓組織、減少或預(yù)防繼發(fā)性損傷,進(jìn)而促進(jìn)神經(jīng)元及軸突的再生是基礎(chǔ)研究的重點(diǎn),也是對(duì)脊髓損傷治療的希望所在。

本實(shí)驗(yàn)中,行為學(xué)觀察結(jié)果證明SSCI后及時(shí)服用SFK能促進(jìn)恒河猴喪失的運(yùn)動(dòng)功能可以適度的恢復(fù)。而促成行為功能恢復(fù)的基礎(chǔ)可以概括為二:其一是以中樞神經(jīng)系統(tǒng)可塑性為基石的功能代償;其二是損傷神經(jīng)組織修復(fù)、再生和功能重建。

從病理組織學(xué)圖片中筆者觀察到,M組脊髓損傷灶的范圍已累及對(duì)側(cè);脊髓損傷區(qū)內(nèi)正常神經(jīng)元的數(shù)目明顯的減少,損傷區(qū)內(nèi)有大量神經(jīng)元變性、壞死。這正是繼發(fā)性脊髓損傷所導(dǎo)致的。用藥后,正常神經(jīng)元數(shù)目增多,損傷灶中也有相當(dāng)程度的神經(jīng)纖維存在,損傷范圍被限制在患側(cè),且小于M組。提示:SFK能夠有效的抑制創(chuàng)傷性炎癥的發(fā)展,在一定程度上遏制了繼發(fā)性脊髓損傷的惡性發(fā)展,使脊髓損傷灶局限化。另外,SFK可以在一定程度上抑制脊髓損傷所誘發(fā)的神經(jīng)元變性、壞死,具有神經(jīng)元保護(hù)作用。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示:脊髓損傷早期及時(shí)投給SFK可以有效的抑制創(chuàng)傷性炎癥和SSCI,使脊髓損傷灶的面積明顯縮小;SFK具有明顯的神經(jīng)元保護(hù)作用,在提高脊髓損傷區(qū)核周體及神經(jīng)纖維的抗缺血、缺氧和創(chuàng)傷打擊的同時(shí)能夠激發(fā)神經(jīng)元的存活能力,支持受損神經(jīng)元的修復(fù)。提示SFK能夠有效的緩解脊髓損傷后繼發(fā)性損害的程度,極大促進(jìn)了恒河猴行為功能的恢復(fù)。但是對(duì)SFK對(duì)脊髓神經(jīng)保護(hù)和恢復(fù)機(jī)制尚須進(jìn)一步研究。

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