亚胺环己酮与甲基强的松龙治疗大鼠脊髓损伤的初步研究
http://www.100md.com
蒋赞利. 陈君长. 王坤正. 赵明.
亚胺环己酮.甲基强的松龙.脊髓损伤.
参见附件(171kb)。
作者：蒋赞利 陈君长 王坤正 赵明
单位：(西安医科大学第二附属医院骨科 西安 710004)
关键词：亚胺环己酮；甲基强的松龙；脊髓损伤
西安医科大学学报000220摘要 目的 为脊髓损伤的临床药物治疗提供新的理论依据。方法 将48只大鼠用Allen法制成脊髓损伤模型，分别予以亚胺环己酮、甲基强的松龙、二药联合应用及不予治疗。观察动物不同时期神经功能评分，斜板试验及体表诱发电位。结果 从伤后3周起，治疗组各种指标与对照组有显著差异，而各治疗组间无差异。结论 早期应用亚胺环己酮与甲基强的松龙治疗脊髓损伤均有效，但二者合用不能提高疗效。
中图分类号 R683.2 文献标识码 A 文章编号 0258-0659(2000)02-0144-02
Cycloheximide and methlprednisolone in the treatment of early spinal cord injury in rats
Jiang Zanli Cheng Junchang Wang Kunzheng
(Department of Orthopaedics, Second Affiliated Hospital ,Xi′an Medical University, Xi′an 710004，China)
ABSTRACT Objective To observe the effects of single and conjunctive pharmaceutical therapy of cycloheximide and methlprednisolone in treatment of spinal cord injury.Methods 48 rats model of spinal cord injury made by Allen method and randomly divided into 4 groups in which they received cycloheximide， methlprednisolone， conbined two or no treatment respectively ,and raised for 6 weeks.The Tarlov scale and inclined plane test and SEP were observed at several time points after injury.Results In the 3 week significant differences were shown between treated and control group and no significant differences among treated groups in Tarlov scale and inclined plane test.Conclusion Cycloheximide and methlprednisolone were effective in treatment of early spinal cord injury and both showed neuroprotective effects,but there was no significant differences between conjunctive and single therapy.
KEY WORDS cycloheximide methlprednisolone spinal cord injury
全世界每年有数十万脊髓损伤患者完全或不完全瘫痪，被公认有效的糖皮质激素不足以逆转病变的进程。根据最新的研究，脊髓损伤是细胞凋亡与坏死共同作用的结果[1]。本文通过观察单独和联合应用抗凋亡药物与激素类药物治疗大鼠脊髓损伤的疗效，旨在为脊髓损伤的临床药物治疗提供新的理论依据。
1 材料与方法
1.1 动物模型的制作 健康雌性SD大鼠48只，体重(250±20)g。切除T8～10椎板，暴露硬脊膜。采用改良的Allen打击法[2], 用7.5g的重物沿玻璃试管壁从10cm处垂直落下，打击脊髓，造成中度损伤。动物存活6周。
1.2 给药方法 动物随机分4组，每组12只。亚胺环己酮(CH)组：鞘内注射30mg[3]。甲基强的松龙琥珀酸钠(MP)组：伤后15min内给予30mg/kg iv,1h开始按5.4mg/(kg.h)共23h总量，分4次iv。联合组：上述二药联合应用。对照组：不予处理。
1.3 观察指标
1.3.1 神经功能评分 依据改良的Tarlov[4]评分标准，分别于伤后1、2、3、4、6周末评定，遵循盲法观察原则。
1.3.2 斜板试验 采用Molt[5]斜板试验，记录大鼠维持5s的斜板最大角度。测定时间同上。
1.3.3 皮层诱发电位(CSEP)和脊髓诱发电位(SCEP)检查 使用丹麦Dantec, Keypoint四导诱发电位肌电图仪。截频：CSEP为5～2kHz,SCEP为20～2kHZ分析时间：30ms 放大器灵敏度：5～50μV/D，叠加1 000次。于伤后3周、6周末行CSEP和SCEP检查，观察其波形恢复情况及潜伏期、波幅的变化。
1.4 统计学处理 对Tarlov评分以功能恢复率来评价，斜板最大角度以
±s表示，行方差分析q检验。对CSEP及SCEP按其恢复率行χ2检验直接概率法，α=0.05为检验标准。
2 结 果
2.1 神经功能评分 采用功能恢复率评价动物双后肢功能状况。恢复率=评分/正常分×100%。各治疗组与对照组相比，从伤后3周起，有显著性差异(P<0.01)，但各治疗组间无显著性差异(P>0.05)。见表1。
2.2 斜板试验 从伤后2周起，治疗组与对照组有显著性差异(P<0.01)，但各治疗组间无显著性差异(P>0.05),见表2。
2.3 CSEP与SCEP检查 各组CSEP于伤后3周和6周无明显恢复。本文以波形完整，波幅恢复至正常10%以上者及潜伏期延长不超过正常2.5倍者为恢复。各治疗组与对照组相比，有显著性差异(P<0.01)，但治疗组间无显著性差异(P>0.05)。见表3。表1 伤后各周功能恢复率的比较(±s) 组别
1W
2W
3W
4W
6W
对照组
8.9±8.1(10)
14.5±8.8(8)
20.5±7.2(7)
24.3±6.5(7)
30.6±7.3(5)
CH组
11.6±8.8(11)
17.3±6.2(10)
50.5±14.5*(9)
65.3±18.6*(8)
71.2±16.9*(7)
MP组
12.5±8.5(12)
16.8±7.2(11)
48.5±16.4(10)
54.5±16.8*(9)
58.8±14.1*(8)
联合组
13.8±7.6(11)
20.5±8.6(11)
56.2±17.5(10)
67.6±17.6*(10)
68.8±17.8*(8)
注：括号内为动物数，治疗组Vs对照组*P<0.01表2 伤后各周斜板试验的比较(±s) 组别
1W
2W
3W
4W
6W
对照组
24.5±3.3(10)
26.7±3.5(8)
30.6±4.1(7)
34.2±4.2(7)
36.9±5.8(5)
CH组
28.5±3.4(11)
45.6±4.7*(10)
53.4±5.3*(9)
55.7±4.8*(8)
54.6±5.1*(7)
MP组
30.7±4.2(12)
42.5±5.1*(11)
52.1±4.8*(10)
53.4±4.7*(9)
53.8±3.9*(8)
联合组
30.3±3.8(11)
44.7±5.9*(11)
54.0±5.1*(10)
57.5±5.6*(10)
58.6±5.2*(8)
注：括号内为动物数。治疗组Vs对照组*P<0.01表3 伤后各周SCEP检查结果的比较(±s) 组别
(3W)例
恢复数
百分比(%)
(6W)例
恢复数
百分比(%)
对照组
7
1
14.3
5
1
20.0
CH组
9
6
66.7
7
5
71.4*
MP组
10
7
70.0
8
6
75.0*
联合组
10
8
60.0
8
6
75.0*
注：治疗组Vs对照组*P<0.01
3 讨 论
脊髓损伤分为原发损伤和继发损伤。其中，继发损伤是指原发损伤发生后，脊髓组织缺血、变性、坏死等改变。根据最新的研究，神经组织缺血后死亡既有坏死又有细胞凋亡。在大鼠脊髓损伤中，早期即出现坏死，但伤后2天到3周，灰质和白质均检测到凋亡细胞[6]。可见，脊髓损伤是细胞凋亡与坏死双重作用的结果。
细胞凋亡和坏死是截然不同的两种细胞死亡方式。其显著区别在于坏死为细胞及细胞器溶解崩裂，伴有炎症反应；而凋亡为细胞器完整，不伴有炎症反应。甲基强的松龙是目前应用最广泛且公认有效的治疗脊髓损伤的药物。其作用机制为：抑制细胞水肿和炎症渗出，阻止溶酶体破坏。因此，甲基强的松龙的治疗作用是针对细胞坏死。临床实践和实验研究均证明， 最好在脊髓损伤8h内应用甲基强的松龙。超过8h反而有害。可见，甲基强的松龙不能防 治细胞凋亡。本文结果显示单独应用甲基强的松龙对脊髓损伤确有一定疗效。
细胞凋亡是基因控制下的细胞主动死亡，涉及蛋白质的合成。此点亦区别于坏死。亚胺环己 酮是一种蛋白质合成抑制剂，可以抵抗细胞凋亡的发生。目前已用于脊髓损伤的实验性治疗 。Chois的研究表明，亚胺环己酮可以使大鼠脊髓损伤后后肢功能提高50%[1]。本 文中，单独应用亚胺环己酮对脊髓损伤疗效肯定，且与甲基强的松龙疗效相似。
亚胺环己酮与甲基强的松龙联合应用治疗脊髓损伤，是否具有协同作用?尚无人进行研究。 本文结果表明，联合用药疗效并不优于单独用药。Wyllie曾报道，糖皮质激素可以诱导体外 培养的胸腺细胞发生凋亡[7]。甲基强的松龙一方面治疗细胞坏死，另一方面又诱 导发生细胞凋亡，因而使得亚胺环己酮治疗作用受到影响。若要提高联合用药的疗效，是否 应对二者作剂量上的调整或联合其它药物，是值得深入研究的问题。
传导功能是脊髓的重要功能之一。体感诱发电位是脊髓损伤后传导功能的检测手段。CSEP和 SCEP主要反映后索功能。本文结果表明，四组CSEP检测均未恢复，可能为后索损伤过重， 残索轴突数目过少及传导路径较长所致。实验性脊髓损伤中细胞凋亡主要发生在白质中的少 突胶质细胞[8]。少突胶质细胞主要参与髓鞘的形成，与神经传导功能有关。当脊 髓损伤发生细胞凋亡时，神经传导功能受到不可逆的损害。
参考文献
1，Barinaga M.New view of spinal cord injury[news][J].Scie nce, 1996;274(5292)∶1466
2，Allin AR.Remarks on the histopathological changes in the spinal cord d ue to impact:An experimental study[J].New Nint Dis,1994;41(2)∶141
3，Kato H,Kanellopoulos Cr K,Matsuo S et al.Protection of rat spinal cord from ischemia with dextrorphan and cycloheximide:effects on necrosis and apop tosis[J].Thorae Cardiovasc Surg, 1997;114(4)∶609
4，Thomas E.Anderson and Bradfordt,Strokes.Experimental models for spinal cord injury research:physical and physiological consideration[J].Neurotrauma, 1992;9(Suppl)∶S135
5，Molt JI.Analysis and measurement of some sources of variability in exp erimental spinal cord trauma[J].Neurosurg, 1979;50(1)∶789
6，Crowe MJ,Bresnahan JC,Shuman SL et al.Apoptosis and delayed degene rat ion after spinal cord injury in rats and monkeys[J].Nat Med,1997;3(1)∶73
7，Wyllie AH.Glococorticoid-induced thymocyte apoptosis is associated wi th endogenous endonuclease activation[J].Nature, 1980;284(4)∶555
8，Li GL,Brodin G,Farooque M et al.Apoptosis and expression of Bcl- 2 af ter compression trauma to rat spinal cord[J].Neuropathol Exp Neurol,1996;55(3) ∶280
(1999-09-10收稿 1999-10-21修回)
作者：蒋赞利 陈君长 王坤正 赵明
单位：(西安医科大学第二附属医院骨科 西安 710004)
关键词：亚胺环己酮；甲基强的松龙；脊髓损伤
西安医科大学学报000220摘要 目的 为脊髓损伤的临床药物治疗提供新的理论依据。方法 将48只大鼠用Allen法制成脊髓损伤模型，分别予以亚胺环己酮、甲基强的松龙、二药联合应用及不予治疗。观察动物不同时期神经功能评分，斜板试验及体表诱发电位。结果 从伤后3周起，治疗组各种指标与对照组有显著差异，而各治疗组间无差异。结论 早期应用亚胺环己酮与甲基强的松龙治疗脊髓损伤均有效，但二者合用不能提高疗效。
中图分类号 R683.2 文献标识码 A 文章编号 0258-0659(2000)02-0144-02
Cycloheximide and methlprednisolone in the treatment of early spinal cord injury in rats
Jiang Zanli Cheng Junchang Wang Kunzheng
(Department of Orthopaedics, Second Affiliated Hospital ,Xi′an Medical University, Xi′an 710004，China)
ABSTRACT Objective To observe the effects of single and conjunctive pharmaceutical therapy of cycloheximide and methlprednisolone in treatment of spinal cord injury.Methods 48 rats model of spinal cord injury made by Allen method and randomly divided into 4 groups in which they received cycloheximide， methlprednisolone， conbined two or no treatment respectively ,and raised for 6 weeks.The Tarlov scale and inclined plane test and SEP were observed at several time points after injury.Results In the 3 week significant differences were shown between treated and control group and no significant differences among treated groups in Tarlov scale and inclined plane test.Conclusion Cycloheximide and methlprednisolone were effective in treatment of early spinal cord injury and both showed neuroprotective effects,but there was no significant differences between conjunctive and single therapy.
KEY WORDS cycloheximide methlprednisolone spinal cord injury
全世界每年有数十万脊髓损伤患者完全或不完全瘫痪，被公认有效的糖皮质激素不足以逆转病变的进程。根据最新的研究，脊髓损伤是细胞凋亡与坏死共同作用的结果[1]。本文通过观察单独和联合应用抗凋亡药物与激素类药物治疗大鼠脊髓损伤的疗效，旨在为脊髓损伤的临床药物治疗提供新的理论依据。
1 材料与方法
1.1 动物模型的制作 健康雌性SD大鼠48只，体重(250±20)g。切除T8～10椎板，暴露硬脊膜。采用改良的Allen打击法[2], 用7.5g的重物沿玻璃试管壁从10cm处垂直落下，打击脊髓，造成中度损伤。动物存活6周。
1.2 给药方法 动物随机分4组，每组12只。亚胺环己酮(CH)组：鞘内注射30mg[3]。甲基强的松龙琥珀酸钠(MP)组：伤后15min内给予30mg/kg iv,1h开始按5.4mg/(kg.h)共23h总量，分4次iv。联合组：上述二药联合应用。对照组：不予处理。
1.3 观察指标
1.3.1 神经功能评分 依据改良的Tarlov[4]评分标准，分别于伤后1、2、3、4、6周末评定，遵循盲法观察原则。
1.3.2 斜板试验 采用Molt[5]斜板试验，记录大鼠维持5s的斜板最大角度。测定时间同上。
1.3.3 皮层诱发电位(CSEP)和脊髓诱发电位(SCEP)检查 使用丹麦Dantec, Keypoint四导诱发电位肌电图仪。截频：CSEP为5～2kHz,SCEP为20～2kHZ分析时间：30ms 放大器灵敏度：5～50μV/D，叠加1 000次。于伤后3周、6周末行CSEP和SCEP检查，观察其波形恢复情况及潜伏期、波幅的变化。
1.4 统计学处理 对Tarlov评分以功能恢复率来评价，斜板最大角度以
±s表示，行方差分析q检验。对CSEP及SCEP按其恢复率行χ2检验直接概率法，α=0.05为检验标准。2 结 果
2.1 神经功能评分 采用功能恢复率评价动物双后肢功能状况。恢复率=评分/正常分×100%。各治疗组与对照组相比，从伤后3周起，有显著性差异(P<0.01)，但各治疗组间无显著性差异(P>0.05)。见表1。
2.2 斜板试验 从伤后2周起，治疗组与对照组有显著性差异(P<0.01)，但各治疗组间无显著性差异(P>0.05),见表2。
2.3 CSEP与SCEP检查 各组CSEP于伤后3周和6周无明显恢复。本文以波形完整，波幅恢复至正常10%以上者及潜伏期延长不超过正常2.5倍者为恢复。各治疗组与对照组相比，有显著性差异(P<0.01)，但治疗组间无显著性差异(P>0.05)。见表3。表1 伤后各周功能恢复率的比较(
±s) 组别1W
2W
3W
4W
6W
对照组
8.9±8.1(10)
14.5±8.8(8)
20.5±7.2(7)
24.3±6.5(7)
30.6±7.3(5)
CH组
11.6±8.8(11)
17.3±6.2(10)
50.5±14.5*(9)
65.3±18.6*(8)
71.2±16.9*(7)
MP组
12.5±8.5(12)
16.8±7.2(11)
48.5±16.4(10)
54.5±16.8*(9)
58.8±14.1*(8)
联合组
13.8±7.6(11)
20.5±8.6(11)
56.2±17.5(10)
67.6±17.6*(10)
68.8±17.8*(8)
注：括号内为动物数，治疗组Vs对照组*P<0.01表2 伤后各周斜板试验的比较(
±s) 组别1W
2W
3W
4W
6W
对照组
24.5±3.3(10)
26.7±3.5(8)
30.6±4.1(7)
34.2±4.2(7)
36.9±5.8(5)
CH组
28.5±3.4(11)
45.6±4.7*(10)
53.4±5.3*(9)
55.7±4.8*(8)
54.6±5.1*(7)
MP组
30.7±4.2(12)
42.5±5.1*(11)
52.1±4.8*(10)
53.4±4.7*(9)
53.8±3.9*(8)
联合组
30.3±3.8(11)
44.7±5.9*(11)
54.0±5.1*(10)
57.5±5.6*(10)
58.6±5.2*(8)
注：括号内为动物数。治疗组Vs对照组*P<0.01表3 伤后各周SCEP检查结果的比较(
±s) 组别(3W)例
恢复数
百分比(%)
(6W)例
恢复数
百分比(%)
对照组
7
1
14.3
5
1
20.0
CH组
9
6
66.7
7
5
71.4*
MP组
10
7
70.0
8
6
75.0*
联合组
10
8
60.0
8
6
75.0*
注：治疗组Vs对照组*P<0.01
3 讨 论
脊髓损伤分为原发损伤和继发损伤。其中，继发损伤是指原发损伤发生后，脊髓组织缺血、变性、坏死等改变。根据最新的研究，神经组织缺血后死亡既有坏死又有细胞凋亡。在大鼠脊髓损伤中，早期即出现坏死，但伤后2天到3周，灰质和白质均检测到凋亡细胞[6]。可见，脊髓损伤是细胞凋亡与坏死双重作用的结果。
细胞凋亡和坏死是截然不同的两种细胞死亡方式。其显著区别在于坏死为细胞及细胞器溶解崩裂，伴有炎症反应；而凋亡为细胞器完整，不伴有炎症反应。甲基强的松龙是目前应用最广泛且公认有效的治疗脊髓损伤的药物。其作用机制为：抑制细胞水肿和炎症渗出，阻止溶酶体破坏。因此，甲基强的松龙的治疗作用是针对细胞坏死。临床实践和实验研究均证明， 最好在脊髓损伤8h内应用甲基强的松龙。超过8h反而有害。可见，甲基强的松龙不能防 治细胞凋亡。本文结果显示单独应用甲基强的松龙对脊髓损伤确有一定疗效。
细胞凋亡是基因控制下的细胞主动死亡，涉及蛋白质的合成。此点亦区别于坏死。亚胺环己 酮是一种蛋白质合成抑制剂，可以抵抗细胞凋亡的发生。目前已用于脊髓损伤的实验性治疗 。Chois的研究表明，亚胺环己酮可以使大鼠脊髓损伤后后肢功能提高50%[1]。本 文中，单独应用亚胺环己酮对脊髓损伤疗效肯定，且与甲基强的松龙疗效相似。
亚胺环己酮与甲基强的松龙联合应用治疗脊髓损伤，是否具有协同作用?尚无人进行研究。 本文结果表明，联合用药疗效并不优于单独用药。Wyllie曾报道，糖皮质激素可以诱导体外 培养的胸腺细胞发生凋亡[7]。甲基强的松龙一方面治疗细胞坏死，另一方面又诱 导发生细胞凋亡，因而使得亚胺环己酮治疗作用受到影响。若要提高联合用药的疗效，是否 应对二者作剂量上的调整或联合其它药物，是值得深入研究的问题。
传导功能是脊髓的重要功能之一。体感诱发电位是脊髓损伤后传导功能的检测手段。CSEP和 SCEP主要反映后索功能。本文结果表明，四组CSEP检测均未恢复，可能为后索损伤过重， 残索轴突数目过少及传导路径较长所致。实验性脊髓损伤中细胞凋亡主要发生在白质中的少 突胶质细胞[8]。少突胶质细胞主要参与髓鞘的形成，与神经传导功能有关。当脊 髓损伤发生细胞凋亡时，神经传导功能受到不可逆的损害。
参考文献
1，Barinaga M.New view of spinal cord injury[news][J].Scie nce, 1996;274(5292)∶1466
2，Allin AR.Remarks on the histopathological changes in the spinal cord d ue to impact:An experimental study[J].New Nint Dis,1994;41(2)∶141
3，Kato H,Kanellopoulos Cr K,Matsuo S et al.Protection of rat spinal cord from ischemia with dextrorphan and cycloheximide:effects on necrosis and apop tosis[J].Thorae Cardiovasc Surg, 1997;114(4)∶609
4，Thomas E.Anderson and Bradfordt,Strokes.Experimental models for spinal cord injury research:physical and physiological consideration[J].Neurotrauma, 1992;9(Suppl)∶S135
5，Molt JI.Analysis and measurement of some sources of variability in exp erimental spinal cord trauma[J].Neurosurg, 1979;50(1)∶789
6，Crowe MJ,Bresnahan JC,Shuman SL et al.Apoptosis and delayed degene rat ion after spinal cord injury in rats and monkeys[J].Nat Med,1997;3(1)∶73
7，Wyllie AH.Glococorticoid-induced thymocyte apoptosis is associated wi th endogenous endonuclease activation[J].Nature, 1980;284(4)∶555
8，Li GL,Brodin G,Farooque M et al.Apoptosis and expression of Bcl- 2 af ter compression trauma to rat spinal cord[J].Neuropathol Exp Neurol,1996;55(3) ∶280
(1999-09-10收稿 1999-10-21修回)
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