魏 嵐 趙曉彬
(中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所,北京 100021)
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大鼠腰動脈結(jié)扎后腰髓缺血形態(tài)和功能早期變化特點(diǎn)
魏 嵐 趙曉彬1
(中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所,北京 100021)
目的 建立SD大鼠全腰動脈結(jié)扎腰髓缺血模型,探究腰髓形態(tài)和功能早期變化特點(diǎn)。方法 將58只SD大鼠隨機(jī)分為A組10只,B組48只。A組僅分離腰動脈,B組行全腰動脈阻斷。兩組術(shù)后48 h內(nèi)分別行大鼠后肢運(yùn)動功能神經(jīng)評定(BMS評分)和腰髓氯化三苯基四氮唑染劑(TTC)染色,分析后肢運(yùn)動功能與腰髓染色面積的關(guān)系。結(jié)果 A組術(shù)后48h內(nèi)BMS評分由(8.44±0.41)分恢復(fù)至(9.00±0.00)分;B組由(0.36±0.30)分恢復(fù)至(8.90±0.39)分。術(shù)后24 h內(nèi)各時間點(diǎn)B組BMS評分均明顯低于A組(P<0.05);術(shù)后48 h兩組BMS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后24 h內(nèi)各時間點(diǎn)B組TTC染色面積均明顯低于A組(P<0.05);術(shù)后48 h兩組TTC染色面積之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。B組術(shù)后TTC染色面積均值上段>中段>下段。結(jié)論 大鼠全腰動脈結(jié)扎將造成腰髓缺血、功能喪失,48 h內(nèi)腰髓血供自上而下逐漸恢復(fù),后肢運(yùn)動功能也隨之恢復(fù)。
腰髓缺血;腰髓形態(tài);腰髓功能
脊髓缺血性損傷發(fā)病原因主要為動脈粥樣硬化、主動脈手術(shù)、脊髓手術(shù)等。臨床對脊髓缺血性損傷的診治不及時,常延誤治療時機(jī),癱瘓率極高〔1〕。目前對該病的研究多集中于動物實驗,Kwun等〔2〕建立的脊髓缺血動物模型較為符合臨床特點(diǎn),有效避免了腹主動脈阻斷引發(fā)的多種并發(fā)癥。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)SD大鼠腰椎動脈結(jié)扎后會導(dǎo)致后肢癱瘓,但之后的恢復(fù)情況和脊髓血供變化仍未明確。本研究對全腰動脈結(jié)扎后大鼠腰髓功能與血供早期變化特點(diǎn)進(jìn)行探討。
1.1 動物與材料 雄性SPF級SD鼠58只,隨機(jī)分為A組10只,B組48只。氯化三苯基四氮唑染劑(TTC),購于上海信裕生物技術(shù)有限公司;微操作器械,雙極電凝,加熱板均為國產(chǎn)。
1.2 方法
1.2.1 手術(shù)方法 4.0 ml/kg劑量腹腔注射10%水合氯醛麻醉大鼠,沿腹中線左側(cè)開腹1 cm,將內(nèi)臟拉至右側(cè)使腹主動脈完全暴露,向右牽拉腹主動脈尋找相對應(yīng)的腰動脈。A組大鼠只進(jìn)行腰動脈分離;B組大鼠成功分離腰動脈,電凝后剪斷。手術(shù)過程中使用調(diào)溫板保持大鼠肛溫38℃。
1.2.2 BMS評分 嚴(yán)格按照Basso等〔3〕于2006年制定的標(biāo)準(zhǔn),分別于術(shù)后1、2、4、6、8、12、24、48 h行大鼠后肢運(yùn)動功能神經(jīng)評定(BMS評分)。
1.2.3 取材及TTC染色 A組于術(shù)后即刻隨機(jī)抽取4只大鼠;B組于術(shù)后即刻、1、2、4、6、8、12、24、48 h分別隨機(jī)抽取4只大鼠。均在麻醉后剪下T10~L4段脊髓,分離周圍軟組織后用生理鹽水將脊髓從椎管中沖出,包含完整腰髓。將取出的脊髓放于-20℃冰箱中30 min,將腰膨大段切割為上腰段、下腰段、中腰段,每段約2 mm。置切片于濃度為2%的TTC中,錫箔紙封蓋后置于37℃溫箱45 min,每隔5 min晃動一次試管,使樣本與染色液均勻接觸。觀察染色部位,使用IPP6.0計算各段橫截面染色面積。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 使用SPSS19.0軟件行t檢驗。
2.1 大鼠BMS評分情況 A組大鼠術(shù)后不同時間BMS評分之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);B組術(shù)后BMS評分隨時間的延伸逐漸升高,不同時間點(diǎn)BMS評分相互比較,除術(shù)后8 h與12 h,24 h與48 h之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)外其余各時間點(diǎn)之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)后24 h內(nèi)各時間點(diǎn)B組BMS評分均明顯低于A組(P<0.05);術(shù)后48 h兩組BMS評分無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。見表1。
表1 兩組大鼠術(shù)后不同時間點(diǎn)BMS評分情況,分,n=4)
2.2 大鼠腰髓TTC染色 兩組大鼠術(shù)后各時間點(diǎn)上腰髓、中腰髓、下腰髓白質(zhì)、灰質(zhì)TTC染色情況見圖1。B組術(shù)后TTC染色面積由(0.04±0.01)%逐漸恢復(fù)至(0.92±0.02)%,各時間點(diǎn)TTC染色面積兩兩比較均有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。術(shù)后24 h內(nèi)的各時間點(diǎn)B組TTC染色均明顯低于A組(P<0.05)。B組術(shù)后TTC染色面積均值上段>中段>下段;各段腰髓兩兩比較TTC染色面積之間均有差異(P<0.05)。見表2。
表2 兩組大鼠術(shù)后不同時間點(diǎn)腰髓TTC染色面積
圖1 兩組大鼠術(shù)后不同時間點(diǎn)上、中、下腰髓TTC染色
臨床上脊髓缺血性損傷多導(dǎo)致癱瘓及大小便失禁,預(yù)后極差,因其發(fā)病率較低,診治過程常被延誤,因此對脊髓缺血性損傷的研究多停留在動物實驗層次。相關(guān)研究多采用主動脈短暫性夾閉來造動物脊髓缺血模型,但胸主動脈夾閉可導(dǎo)致心臟充血性損傷,腹部多個臟器供血不足〔4〕;腎主動脈以下結(jié)扎會導(dǎo)致下肢肌肉神經(jīng)、腹部盆腔器官缺血性損傷;同時臨床治療中血管栓塞后再通率較低,缺血再灌注損傷較為少見〔5〕。本實驗室前期對SD大鼠腰動脈解剖研究發(fā)現(xiàn)其解剖位置較為固定,結(jié)扎難度低,結(jié)扎后可導(dǎo)致大鼠后肢明顯癱瘓,同時還可在一定時間內(nèi)可恢復(fù);這與相關(guān)研究報道的人脊髓缺血性損傷臨床治療中自我恢復(fù)有相似性〔6〕,但人脊髓功能自行恢復(fù)用時較長,且無法完全恢復(fù),而該大鼠模型運(yùn)動功能恢復(fù)較快。為進(jìn)一步探究,本次研究對全腰動脈結(jié)扎后大鼠腰髓功能與血供早期變化進(jìn)行探討。
本次研究說明僅腰動脈分離不會明顯損傷大鼠后肢運(yùn)動功能,評分有短暫性降低可能原因為手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)引發(fā)腰動脈痙攣,造成腰髓局部暫時性缺血,影響后肢運(yùn)動功能,但后期已無明顯變化。在短暫缺血階段,大鼠脊髓功能喪失,但相關(guān)神經(jīng)細(xì)胞仍然存活,處于休眠狀態(tài),隨著脊髓逐漸恢復(fù)血供,相關(guān)神經(jīng)細(xì)胞重新得到氧供及營養(yǎng),脊髓功能逐漸恢復(fù)。
本次研究中B組大鼠術(shù)后缺血,到48 h才恢復(fù)正常,與運(yùn)動功能恢復(fù)情況一致。B組術(shù)后隨著時間的延伸染色面積逐漸增加且染色面積上腰髓>中脊髓>下脊髓,可能與側(cè)支循環(huán)的血供主要源自腰髓上方有關(guān)〔7〕。脊髓功能與血管的恢復(fù)時間上呈正相關(guān),但功能恢復(fù)稍有延遲,考慮與血液灌注恢復(fù),神經(jīng)細(xì)胞逐漸復(fù)蘇后運(yùn)動功能才得以恢復(fù)有關(guān)。綜上所述,SD大鼠全腰動脈結(jié)扎后會引發(fā)腰髓短暫缺血和功能喪失,術(shù)后48 h內(nèi)腰髓血功能與運(yùn)動功能逐漸恢復(fù),血供由上而下恢復(fù)。本次研究使用的模型穩(wěn)定性較佳,恢復(fù)周期短,適用于脊髓缺血損傷的動物實驗研究。
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〔2016-03-01修回〕
(編輯 郭 菁)
魏 嵐(1976-),女,碩士,副研究員,副教授,主要從事環(huán)境毒理學(xué)、組織形態(tài)學(xué)研究。
R74
A
1005-9202(2016)21-5262-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.021
1 河北省人民醫(yī)院眼科