實(shí)驗(yàn)性神經(jīng)電刺激治療對大鼠尾神經(jīng)功能恢復(fù)的影響

河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院肌電圖室＊ 白雪 于紹斌 朱玲 朱琳＊＊ 邸旭輝 馬銀霞

·論著·

實(shí)驗(yàn)性神經(jīng)電刺激治療對大鼠尾神經(jīng)功能恢復(fù)的影響

河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院肌電圖室＊ 白雪 于紹斌 朱玲 朱琳＊＊ 邸旭輝 馬銀霞

目的：探討電刺激治療對尾神經(jīng)損傷大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)的促進(jìn)作用。方法：20只健康雄性Wistar大鼠，隨機(jī)分為2組：治療組（N1=10） 與非治療組（N2=10），通過鉗夾損傷建立尾神經(jīng)不全損傷模型，給予治療組尾神經(jīng)電刺激治療，每日10分鐘，連續(xù)2周；非治療組尾神經(jīng)不予電刺激治療。比較治療組與非治療組尾神經(jīng)傳導(dǎo)速度（NCV）與動(dòng)作電位波幅改善程度。結(jié)果：治療組和非治療組尾神經(jīng)NCV恢復(fù)率分別為17.07±4.02%和7.65±3.56%，兩組比較差異有顯著性（P＜0.05）；治療組和非治療組尾神經(jīng)動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率分別為313.73±106.10%和205.12±82.82%，兩組比較差異有顯著性（P＜0.05）。結(jié)論：對活體動(dòng)物不全損傷的周圍神經(jīng)給予電刺激治療能有效促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。

大鼠；尾神經(jīng)損傷；電刺激治療；神經(jīng)傳導(dǎo)速度；動(dòng)作電位波幅

【KER WORDS】rat；coccygeal nerve injury；electrical stimulation therapy；nerve conduction velocity；action potential amplitude

周圍神經(jīng)損傷的治療由于成本昂貴，效果不佳，長期以來成為臨床上亟待解決的一項(xiàng)難題，神經(jīng)電刺激治療因其獨(dú)有的特點(diǎn)和療效逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)外研究證實(shí)，在大鼠股神經(jīng)與坐骨神經(jīng)損傷模型的病理學(xué)觀察中均顯示應(yīng)用電刺激治療能夠加快神經(jīng)軸突與髓鞘的再生［1-3］，有利于神經(jīng)功能的恢復(fù)。但電刺激治療技術(shù)的臨床療效仍有待進(jìn)一步證實(shí)。本研究對試驗(yàn)性尾神經(jīng)損傷大鼠進(jìn)行電刺激治療，通過電生理檢測評估活體大鼠功能恢復(fù)情況，為臨床進(jìn)一步開展電刺激治療奠定基礎(chǔ)。

材料與方法

體重120～140g雄性Wistar大鼠20只，由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。隨機(jī)分為2組：治療組（10只）與非治療組（10只），1%戊巴比妥鈉35mg/kg腹腔注射麻醉后，俯臥位固定，用上海醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的14cm普通直全齒止血鉗于鼠尾中部夾持尾神經(jīng)（鼠尾側(cè)面近尾靜脈處），鎖于第一齒，維持5min后松開5分鐘，重復(fù)2次。2周后，應(yīng)用美國Nicolet公司生產(chǎn)的四通道Viking Quest型肌電/誘發(fā)電位儀檢測尾神經(jīng)傳導(dǎo)速度（nerve conduction velocity，NCV）和動(dòng)作電位波幅，刺激電極和記錄電極均采用單極針電極，分別位于鼠尾近端和遠(yuǎn)端坐骨神經(jīng)干上，相距12cm，參考電極位于刺激電極與記錄電極之間。刺激強(qiáng)度20.7mA，脈沖寬度0.1ms（圖1）。給予治療組尾神經(jīng)電刺激治療，每日10分鐘，連續(xù)2周；非治療組尾神經(jīng)待自然恢復(fù)，不予電刺激治療。1個(gè)月后再次檢測20只大鼠尾神經(jīng)NCV和動(dòng)作電位波幅［3，4］。計(jì)算大鼠尾神經(jīng)NCV與動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±S）表示。采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，NCV恢復(fù)率組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率組間比較采用兩獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。（注：NCV恢復(fù)率=治療后NCV-治療前NCV/治療前NCV；動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率=治療后波幅-治療前波幅/治療前波幅。）

采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)算資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±S）表示。NCV恢復(fù)率組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率組間比較采用兩獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 大鼠尾神經(jīng)NCV與動(dòng)作電位波幅檢測

結(jié) 果

治療組與非治療組尾神經(jīng)損傷2周時(shí)NCV分別為15.9±0.8m/s和16.0±0.9m/s，動(dòng)作電位波幅分別為0.9±0.2mv和0.8±0.2mv，組間比較均無顯著性差異（P＞0.05）。治療結(jié)束1個(gè)月時(shí)，治療組與非治療組尾神經(jīng)NCV恢復(fù)率分別為17.07±4.02%和7.65±3.56%；與治療組相比，非治療組尾神經(jīng)NCV恢復(fù)率有顯著差異 （P＜0.05）。治療組與非治療組尾神經(jīng)動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率分別為313.73±106.10%和205.12±82.82%；與治療組相比，非治療組尾神經(jīng)動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率有顯著差異 （P＜0.05）（表1，圖2）。

表1 治療組與非治療組尾神經(jīng)NCV、動(dòng)作電位恢復(fù)率（%；n=10,±s）

表1 治療組與非治療組尾神經(jīng)NCV、動(dòng)作電位恢復(fù)率（%；n=10,±s）

注：與治療組相比，①P＜0.05

組別 NCV恢復(fù)率（%） 動(dòng)作電位波幅恢復(fù)率（%）治療組 17.07±4.02 313.73±106.10非治療組 7.65±3.56① 205.12±82.82①

圖2 治療組與非治療組尾神經(jīng)NCV、動(dòng)作電位波幅增加對比a 治療組損傷2周時(shí) b 治療組電刺激治療1個(gè)月時(shí)c 非治療組損傷2周時(shí) d 非治療組自然恢復(fù)1個(gè)月時(shí)

討 論

周圍神經(jīng)損傷后的電刺激治療在大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究及體外研究中用于激活神經(jīng)元細(xì)胞、增強(qiáng)神經(jīng)纖維及髓鞘的再生能力，并取得成功［5、6］。本研究將該技術(shù)應(yīng)用于活體動(dòng)物，應(yīng)用肌電圖儀檢測，動(dòng)態(tài)觀察其對周圍神經(jīng)傳導(dǎo)功能的促進(jìn)作用，從而為將來的臨床治療積累經(jīng)驗(yàn)。

研究中以大鼠尾神經(jīng)為研究對象，而未選用坐骨神經(jīng)或股神經(jīng)，是由于尾神經(jīng)相對較長，解剖清晰且表淺，體外測量容易、準(zhǔn)確，在肌電圖儀檢測過程中能夠克服因測量造成的誤差，使研究結(jié)果更加精確可信。肌電圖儀檢測能夠準(zhǔn)確測算出周圍神經(jīng)NCV與動(dòng)作電位波幅，NCV快慢與髓鞘完整性密切相關(guān)，而動(dòng)作電位波幅又反映了軸索的連續(xù)性，故二者完整地體現(xiàn)了周圍神經(jīng)的整體傳導(dǎo)功能，治療前、后各檢測指標(biāo)具有可比性，能夠揭示治療效果的差異。

研究結(jié)果顯示：治療組與非治療組尾神經(jīng)損傷后NCV、動(dòng)作電位波幅組間比較無差別，提示兩組具有可比性。治療組經(jīng)電刺激治療后較非治療組經(jīng)自然恢復(fù)的NCV與動(dòng)作電位恢復(fù)率均有顯著提高，表明電刺激能明顯增加活體動(dòng)物周圍神經(jīng)軸索與髓鞘的傳導(dǎo)性，促進(jìn)其功能的恢復(fù)。推測這一結(jié)果的產(chǎn)生與外源電場誘導(dǎo)了神經(jīng)軸突沿電場方向生長，從而能夠準(zhǔn)確定位，以及電刺激增強(qiáng)了雪旺氏細(xì)胞合成軸突再生與神經(jīng)元修復(fù)必需的神經(jīng)營養(yǎng)因子的能力有關(guān)［7、8］。

本研究在活體大鼠尾神經(jīng)損傷實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，電刺激治療具有顯著的提高周圍神經(jīng)軸索、髓鞘傳導(dǎo)功能的作用，將刺激電極改為無創(chuàng)的表面電極即可安全地應(yīng)用于人體治療，簡單、廉價(jià)，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

1 Huang J，Hu X，Lu L，et al. Electrical stimulation accelerates motor functional recovery in autograft-repaired 10 mm femoral nerve gap in rats. J Neurotrauma，2009，26（10）：1805-1813.

2 Huang J，Lu L，Zhang J，et al. Electrical stimulation to conductive scaffold promotes axonal regeneration and remyelination in a rat model of large nerve defect. PLoS One，2012，7（6）：e39526.

3 楊曉順，楊舉倫，王非，等. 實(shí)驗(yàn)性大鼠坐骨神經(jīng)損傷與再生的病理學(xué)觀察. 臨床與實(shí)驗(yàn)病理學(xué)雜志，2000，16（1）：55-57.

4 陳武寧，劉紅，鄭倩，等. 大鼠在體尾神經(jīng)傳導(dǎo)速度的檢測方法. 四川生理科學(xué)雜志，2008，30（4）：166-167.

5 Al-Majed AA，Neumann CM，Brushart TM，et al. Brief electrical stimulation promotes the speed and accuracy of motor axonal regeneration. J Neurosci，2000，20（7）：2602-2608.

6 Patel N，Poo MM. Orientation of neurite growth by extracellular electric fields. J Neurosci，1982，2（4）：483-496.

7 Patel N，Poo MM. Orientation of neurite growth by extracellular electric fields. J Neurosci，1982，2（4）：483-496.

8 Hendriks WT，Ruitenberg MJ，Blits B，et al. Viral vectormediated gene transfer of neurotrophins to promote regeneration of the injured spinal cord. Prog Brain Res，2004，146：451-476.

（2013-10-13收稿 ）

THE EFFECT OF EXPERIMENTAL ELECTRICAL STIMULATION THERAPY IN THE FUNCTION RECOVERY OF RAT'S COCCYGEAL NERVE

Xue Bai，Shaobin Yu，ling Zhu，lin Zhu ，Xuhu Di，Yinxia Ma
Department of Electromyogram，the Third Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang，050051，China

Objective:To explore the active role of electrical stimulation therapy in promoting neural function recovery of injured rat's coccygeal nerve.Methods:Twenty healthy male Wistar rats were divided into two groups randomly：the treated group （N1=10） and the non-treated group （N2=10）. Incomplete coccygeal nerve injury model were established by crush lesion. Electrical stimulation therapy was given to the treated group with 10 minutes per day for 2 weeks and no electrical stimulation was given to the non-treated group. The improvement degree of nerve conduction velocity （NCV） and action potential amplitude in the treated group was compared with the non-treated group.Results:The recovery rates of coccygeal nerve NCV in the treated group and the nontreated group were 17.07±4.02% and 7.65±3.56% individually. There was a significant difference between two groups （P＜0.05）. The recovery rates of coccygeal nerve action potential amplitude in the treated group and the non-treated group were 313.73±106.10% and 205.12±82.82% individually. There was a significant difference between two groups （P＜0.05）.Conclusions:Electrical stimulation therapy to living animals can effectively enhance the neural function reparation of incompletely injured peripheral nerves.

* 郵政編碼：050051

** 通訊作者

黃金項(xiàng)目：河北省衛(wèi)生廳科研基金項(xiàng)目（20120329）

10.3969/j.issn 1672-0458.2014.01.001