碱性成纤维细胞生长因子结合静脉套接法修复周围神经缺损的实验研究
作者：利春叶 曹代成
单位：利春叶(深圳市宝安人民医院手外科(广东深圳，518101))；曹代成(深圳市宝安人民医院手外科(广东深圳，518101))
关键词：碱性成纤维细胞生长因子；静脉套接；周围神经缺损
中国修复重建外科杂志000105 摘 要：目的 探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与静脉套接法修复神经缺损的作用。方法 新西兰大白兔54只，分成三组，切断兔一侧坐骨神经，用自体静脉桥接。A组于静脉段内注入bFGF溶液0.2 ml(浓度4 000 U/ml)，B组注入等量的生理盐水，C组不注入任何物质。分别于术后10、30及100天取标本行HE染色，光镜检查。其中100天组先做传导速度测定，远端再生神经做髓鞘染色，轴突断面做图像分析并与健侧比较，计算恢复率。结果 各组在术后30天均可见神经纤维通过静脉段，但以A组较多，排列较齐。再生神经恢复率A组比B组高，经统计学处理有显著性差异(P<0.01)。结论 bFGF结合静脉套接法有明显促神经再生作用。
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EXPERIMENTAL STUDY ON REPAIR OF PERIPHERAL NERVE DEFECT BY BASIC FIBROBLAST GROWTH FACTOR COMBINED WITH AUTOGENOUS VEIN GRAFT CONDUIT
LI Chun-ye CAO Dai-cheng
(Department of Hand Surgery, Bao'an People's Hospital. Shenzhen Guangdong, P.R.China 518101)
Abstract：Objective To explore the effect of basic fibroblast growth factor (bFGF) combined with autogenous vein graft conduit on peripheral nerve regeneration. Methods Fifty four New Zealand rabbits were divided into three groups. The main trunk of sciatic nerve of rabbit in one side was severed and bridged by autogenous vein. 0.2 ml bFGF solution (4 000 U/ml) was intravenously injected to the vein graft conduit as group A, the same amount of saline solution as group B, and no solution injection as group C. Microscopic examination, axon video analysis and nerve conduct velocity were performed at the 10th, 30th, and 100th day after operation. Results The nerve fibers were grown into vein graft conduit in all groups at 30th after operation, they were more and regular in group A than that of group B and C, and the axon regeneration rate in group A was more than that of group B and C. Conclusion bFGF combined with autogenous vein graft conduit can markedly promote nerve regeneration.
, 百拇医药
Key words：Basic fibroblast growth factor Vein graft conduit Peripheral nerve defect▲
周围神经缺损的修复其临床效果一直不令人满意。为了提高周围神经缺损的疗效，人们应用各种导管桥接于神经缺损处，以观察其修复效果。我们通过动物实验探讨自体静脉桥接神经缺损处加局部注入碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)对神经的修复作用，为临床及科研提供一种新的方法。
1 材料与方法
新西兰大白兔54只，雌雄不限，体重2.0～2.5 kg。随机分成A、B及C三组，每组18只。用3%戊巴比妥钠耳静脉注射麻醉(1 ml/kg)，左大腿剃毛，皮肤常规消毒铺巾。显露坐骨神经并切断，造成1 cm长的缺损。取同侧颈外静脉约1.5 cm长桥接于坐骨神经两端，使静脉段内神经断端相距1 cm(静脉段外两端神经外膜予以缝合一针固定，以防两神经断端回缩，确保其相距1 cm)。A组于远端神经外膜处用4号针头向静脉段内注入浓度为4 000 U/ml的bFGF溶液约0.2 ml(珠海东大生物制品公司生产)使静脉管腔充盈，B组注入等量的生理盐水，C组不注入任何物质。A、B两组注入液体后观察15分钟，见管腔无缩小或塌陷，管腔内液体无外漏后缝合皮肤。术后52只兔成活，完成实验，A组1只于术后11天死亡，C组1只于术后第2天死亡。术后10、30及100天各取5或6只兔坐骨神经静脉桥接处标本做纵、横切片(在标本中段横切)HE染色，光镜检查。其中100天组标本解剖出双侧坐骨神经，用日产光电RM6000生理多导记录仪以及VC-10记忆示波器，XY记录仪测定再生神经传导速度，与健侧比较，计算其恢复率并行统计学分析。再取远端距吻合口1 cm处的再生神经做切片用砂罗铬花青法显示髓鞘，用德国产KONTRON IBAS2.0全自动图像分析仪进行图像分析，计算再生神经轴突切面积并与健侧比较。计算恢复率和统计学分析。
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2 结果
术后10天肉眼观A组桥接静脉段充盈，触之饱满感；B组充盈，触之质地柔软；C组少部分标本桥接静脉有萎缩现象，触之空虚感。各组远端神经干粗细无明显变化。光镜检查各组横切面未见轴突，纵切面可见均匀基质。
术后30天，A组肉眼见桥接静脉仍饱满，触之有束状组织；B组少部分标本静脉有萎缩现象，触之有束状组织；C组部分标本静脉段明显萎缩，触之亦有束状组织。远端神经干A、B两组较健侧粗细无变化，C组部分标本较健侧细。光镜检查A、B两组横切面上可见轴突，纵切面可见波浪状纤维，C组切片观察部分标本未见轴突或波浪状纤维。
术后100天，肉眼观A组桥接处静脉仍饱满，触之有条索状物；B组部分标本有明显萎缩现象；C组大部分标本静脉段塌陷，远端再生神经干A组与健侧比较无明显粗细变化，B组部分标本神经干较健侧细，C组大部分较健侧细。光镜检查：横切面A组轴突充满管腔，纵切可见大量排列整齐的波浪状纤维；B组轴突及纤维较少；C组大部分标本未见轴突或波浪状纤维。再生神经轴突面积恢复率A组比B组及C组高，有显著性差异(P<0.01)。再生神经运动传导速度恢复率A组比B组及C组高，有显著性差异(P<0.01)。结果见附表。
, 百拇医药
附表 各组再生神经轴突面积及恢复率(
±s)
Tab. The area and recovery rate of regenerated
nerve axon in different groups(±s) 组 别
Groups
A组
A group
B组
B group
, 百拇医药
C组
C group
轴突切面积(m2)
The area of axon(m2)
0.495±0.028
0.282±0.026
0.175±0.032
恢复率(%)
Recovery rate(%)
66.44±3.69
37.92±3.48
, 百拇医药
23.50±4.34
运动神经传导速度恢复率(%)
Recovery rate of motive
nerve conduct velocity(%)
77.58±8.15
47.60±8.86
36.62±7.11
3 讨论
周围神经损伤修复法中，静脉套接法经研究证实对神经再生有促进作用[1]，临床应用也有较好的疗效[2]。静脉套接法修复神经缺损具有来源广、自身损伤小，不需特殊处理、组织结构与神经外膜相似等优点，且其管壁薄，营养物质易弥散入管腔内。但缺点为管壁薄，支架作用差，长段移植时中远节段塌陷致再生轴突长入此段时变细或受阻。为了避免静脉移植的缺陷，我们在使用静脉套接后在其管内注入bFGF和生理盐水，结果表明在移植静脉管腔内注入bFGF促神经再生作用明显提高。bFGF注入组术后100天神经再生恢复率达66.44%，神经传导速度恢复率达77.58%，明显高于生理盐水注入组以及单纯静脉套接组。证明bFGF具有促神经再生的作用。
, 百拇医药
bFGF自被发现以来，已证实其作用广泛，包括成纤维细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞及神经细胞等对它们有较强的促分裂增殖作用。对血管系统、神经系统及运动系统等均有重要作用[3]。在中枢神经系统方面，它对中枢神经元有保护作用并能促进突起增生，这提示在周围神经再生方面的研究意义。
Cordeiro、Aebischer、Annie Laquerriere[4]及赫崇亮等均证实bFGF对周围神经再生有促进作用。洪岸等[5]通过动物实验证实bFGF对坐骨神经损伤有显著的促功能恢复作用，且效果明显优于临床用药神经生长因子。推测一方面可能是bFGF促进血管内皮细胞增殖改善局部血运而有利于神经生长[6]。另一方面也可能与bFGF保护神经元的功能有关。Grothe等[7]证实bFGF在体内、外均对神经元有保护作用，而且随着时间的延长效果越好。而Gomez-Pinilla等[8]发现中枢神经及周围神经损伤后伤口中bFGF分泌迅速增加并引起一系列生物效应，如促进神经节细胞增殖，神经元突起生长及防止神经细胞死亡，说明体内神经元的损伤与修复需要bFGF的存在。
, 百拇医药
Rater、Dong及龚炎培均发现bFGF能促进雪旺细胞分裂增殖，而雪旺细胞分裂增殖是周围神经再生的重要环节。另外，bFGF还可通过影响其它促神经再生的因子起作用，如它能维持体内黑色素细胞刺激素的浓度[9]，促进神经生长因子及神经生长因子受体的表达而促进周围神经再生。
综上所述，bFGF通过保护神经元，促进轴突再生、雪旺细胞增殖及血管增生改善局部微循环等，促进周围神经损伤再生。我们认为，在静脉套接的基础上注入bFGF能明显促进周围神经的再生。
参考文献：
[1]洪光祥，王发斌，黄省秋，等.自体静脉移植修复周围神经缺损实验研究.中华显微外科杂志，1991；14(4)：220
[2]洪光祥，王发斌，黄省秋，等.自体静脉移植修复周围神经缺损的疗效观察.中华手外科杂志，1993；9(1)：10
, 百拇医药
[3]池雷霆，杨志明.碱性成纤维细胞生长因子与神经再生综述.中国修复重建外科杂志，1997；11(5)：269
[4]Annie Laquerriere,Pascal Peulve,Qlivier Jin,et al.Effect of basic fibroblast growth factor and α-melanocytic stimulating hormone on nerve regeneration through a collagen channel.Microsurg,1994;15:203
[5]洪 岸，李校坤，付忠国，等.碱性成纤维细胞生长因子在大鼠坐骨神经损伤修复中的作用，中国修复重建外科杂志，1999；13(5)：287
[6]罗永湘.近5年来周围神经损伤修复的回顾与展望.中华显微外科杂志，1997；20(3)：177
, 百拇医药
[7]Grothe C,Unsicker K.Basic fibroblast growth factor in the hypoglossal system:Specific retrograde transport,trophic,and lesion-related responses.J Neurosci Res,1992;32:317
[8]Gomez-Pinilla F,Lee JW,Cotman CW.Basic FGF in adult rat brain: Cellular distribution and response to entorhinal lesion and fimbriafornix transection.J Neurosci,1992;12:345
[9]Stocker KM, Skerman L, Rees S, et al. Basic FGF and TGF-beta 1 influence commitment to melanogenesis in neural crest-derived cells of avian embryos.Development,1991;111(2):635
收稿日期：1999-01-15
修稿日期：1999-06-28, 百拇医药
单位：利春叶(深圳市宝安人民医院手外科(广东深圳，518101))；曹代成(深圳市宝安人民医院手外科(广东深圳，518101))
关键词：碱性成纤维细胞生长因子；静脉套接；周围神经缺损
中国修复重建外科杂志000105 摘 要：目的 探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与静脉套接法修复神经缺损的作用。方法 新西兰大白兔54只，分成三组，切断兔一侧坐骨神经，用自体静脉桥接。A组于静脉段内注入bFGF溶液0.2 ml(浓度4 000 U/ml)，B组注入等量的生理盐水，C组不注入任何物质。分别于术后10、30及100天取标本行HE染色，光镜检查。其中100天组先做传导速度测定，远端再生神经做髓鞘染色，轴突断面做图像分析并与健侧比较，计算恢复率。结果 各组在术后30天均可见神经纤维通过静脉段，但以A组较多，排列较齐。再生神经恢复率A组比B组高，经统计学处理有显著性差异(P<0.01)。结论 bFGF结合静脉套接法有明显促神经再生作用。
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EXPERIMENTAL STUDY ON REPAIR OF PERIPHERAL NERVE DEFECT BY BASIC FIBROBLAST GROWTH FACTOR COMBINED WITH AUTOGENOUS VEIN GRAFT CONDUIT
LI Chun-ye CAO Dai-cheng
(Department of Hand Surgery, Bao'an People's Hospital. Shenzhen Guangdong, P.R.China 518101)
Abstract：Objective To explore the effect of basic fibroblast growth factor (bFGF) combined with autogenous vein graft conduit on peripheral nerve regeneration. Methods Fifty four New Zealand rabbits were divided into three groups. The main trunk of sciatic nerve of rabbit in one side was severed and bridged by autogenous vein. 0.2 ml bFGF solution (4 000 U/ml) was intravenously injected to the vein graft conduit as group A, the same amount of saline solution as group B, and no solution injection as group C. Microscopic examination, axon video analysis and nerve conduct velocity were performed at the 10th, 30th, and 100th day after operation. Results The nerve fibers were grown into vein graft conduit in all groups at 30th after operation, they were more and regular in group A than that of group B and C, and the axon regeneration rate in group A was more than that of group B and C. Conclusion bFGF combined with autogenous vein graft conduit can markedly promote nerve regeneration.
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Key words：Basic fibroblast growth factor Vein graft conduit Peripheral nerve defect▲
周围神经缺损的修复其临床效果一直不令人满意。为了提高周围神经缺损的疗效，人们应用各种导管桥接于神经缺损处，以观察其修复效果。我们通过动物实验探讨自体静脉桥接神经缺损处加局部注入碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)对神经的修复作用，为临床及科研提供一种新的方法。
1 材料与方法
新西兰大白兔54只，雌雄不限，体重2.0～2.5 kg。随机分成A、B及C三组，每组18只。用3%戊巴比妥钠耳静脉注射麻醉(1 ml/kg)，左大腿剃毛，皮肤常规消毒铺巾。显露坐骨神经并切断，造成1 cm长的缺损。取同侧颈外静脉约1.5 cm长桥接于坐骨神经两端，使静脉段内神经断端相距1 cm(静脉段外两端神经外膜予以缝合一针固定，以防两神经断端回缩，确保其相距1 cm)。A组于远端神经外膜处用4号针头向静脉段内注入浓度为4 000 U/ml的bFGF溶液约0.2 ml(珠海东大生物制品公司生产)使静脉管腔充盈，B组注入等量的生理盐水，C组不注入任何物质。A、B两组注入液体后观察15分钟，见管腔无缩小或塌陷，管腔内液体无外漏后缝合皮肤。术后52只兔成活，完成实验，A组1只于术后11天死亡，C组1只于术后第2天死亡。术后10、30及100天各取5或6只兔坐骨神经静脉桥接处标本做纵、横切片(在标本中段横切)HE染色，光镜检查。其中100天组标本解剖出双侧坐骨神经，用日产光电RM6000生理多导记录仪以及VC-10记忆示波器，XY记录仪测定再生神经传导速度，与健侧比较，计算其恢复率并行统计学分析。再取远端距吻合口1 cm处的再生神经做切片用砂罗铬花青法显示髓鞘，用德国产KONTRON IBAS2.0全自动图像分析仪进行图像分析，计算再生神经轴突切面积并与健侧比较。计算恢复率和统计学分析。
, http://www.100md.com
2 结果
术后10天肉眼观A组桥接静脉段充盈，触之饱满感；B组充盈，触之质地柔软；C组少部分标本桥接静脉有萎缩现象，触之空虚感。各组远端神经干粗细无明显变化。光镜检查各组横切面未见轴突，纵切面可见均匀基质。
术后30天，A组肉眼见桥接静脉仍饱满，触之有束状组织；B组少部分标本静脉有萎缩现象，触之有束状组织；C组部分标本静脉段明显萎缩，触之亦有束状组织。远端神经干A、B两组较健侧粗细无变化，C组部分标本较健侧细。光镜检查A、B两组横切面上可见轴突，纵切面可见波浪状纤维，C组切片观察部分标本未见轴突或波浪状纤维。
术后100天，肉眼观A组桥接处静脉仍饱满，触之有条索状物；B组部分标本有明显萎缩现象；C组大部分标本静脉段塌陷，远端再生神经干A组与健侧比较无明显粗细变化，B组部分标本神经干较健侧细，C组大部分较健侧细。光镜检查：横切面A组轴突充满管腔，纵切可见大量排列整齐的波浪状纤维；B组轴突及纤维较少；C组大部分标本未见轴突或波浪状纤维。再生神经轴突面积恢复率A组比B组及C组高，有显著性差异(P<0.01)。再生神经运动传导速度恢复率A组比B组及C组高，有显著性差异(P<0.01)。结果见附表。
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附表 各组再生神经轴突面积及恢复率(
±s)Tab. The area and recovery rate of regenerated
nerve axon in different groups(
±s) 组 别Groups
A组
A group
B组
B group
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C组
C group
轴突切面积(m2)
The area of axon(m2)
0.495±0.028
0.282±0.026
0.175±0.032
恢复率(%)
Recovery rate(%)
66.44±3.69
37.92±3.48
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23.50±4.34
运动神经传导速度恢复率(%)
Recovery rate of motive
nerve conduct velocity(%)
77.58±8.15
47.60±8.86
36.62±7.11
3 讨论
周围神经损伤修复法中，静脉套接法经研究证实对神经再生有促进作用[1]，临床应用也有较好的疗效[2]。静脉套接法修复神经缺损具有来源广、自身损伤小，不需特殊处理、组织结构与神经外膜相似等优点，且其管壁薄，营养物质易弥散入管腔内。但缺点为管壁薄，支架作用差，长段移植时中远节段塌陷致再生轴突长入此段时变细或受阻。为了避免静脉移植的缺陷，我们在使用静脉套接后在其管内注入bFGF和生理盐水，结果表明在移植静脉管腔内注入bFGF促神经再生作用明显提高。bFGF注入组术后100天神经再生恢复率达66.44%，神经传导速度恢复率达77.58%，明显高于生理盐水注入组以及单纯静脉套接组。证明bFGF具有促神经再生的作用。
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bFGF自被发现以来，已证实其作用广泛，包括成纤维细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞及神经细胞等对它们有较强的促分裂增殖作用。对血管系统、神经系统及运动系统等均有重要作用[3]。在中枢神经系统方面，它对中枢神经元有保护作用并能促进突起增生，这提示在周围神经再生方面的研究意义。
Cordeiro、Aebischer、Annie Laquerriere[4]及赫崇亮等均证实bFGF对周围神经再生有促进作用。洪岸等[5]通过动物实验证实bFGF对坐骨神经损伤有显著的促功能恢复作用，且效果明显优于临床用药神经生长因子。推测一方面可能是bFGF促进血管内皮细胞增殖改善局部血运而有利于神经生长[6]。另一方面也可能与bFGF保护神经元的功能有关。Grothe等[7]证实bFGF在体内、外均对神经元有保护作用，而且随着时间的延长效果越好。而Gomez-Pinilla等[8]发现中枢神经及周围神经损伤后伤口中bFGF分泌迅速增加并引起一系列生物效应，如促进神经节细胞增殖，神经元突起生长及防止神经细胞死亡，说明体内神经元的损伤与修复需要bFGF的存在。
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Rater、Dong及龚炎培均发现bFGF能促进雪旺细胞分裂增殖，而雪旺细胞分裂增殖是周围神经再生的重要环节。另外，bFGF还可通过影响其它促神经再生的因子起作用，如它能维持体内黑色素细胞刺激素的浓度[9]，促进神经生长因子及神经生长因子受体的表达而促进周围神经再生。
综上所述，bFGF通过保护神经元，促进轴突再生、雪旺细胞增殖及血管增生改善局部微循环等，促进周围神经损伤再生。我们认为，在静脉套接的基础上注入bFGF能明显促进周围神经的再生。
参考文献：
[1]洪光祥，王发斌，黄省秋，等.自体静脉移植修复周围神经缺损实验研究.中华显微外科杂志，1991；14(4)：220
[2]洪光祥，王发斌，黄省秋，等.自体静脉移植修复周围神经缺损的疗效观察.中华手外科杂志，1993；9(1)：10
, 百拇医药
[3]池雷霆，杨志明.碱性成纤维细胞生长因子与神经再生综述.中国修复重建外科杂志，1997；11(5)：269
[4]Annie Laquerriere,Pascal Peulve,Qlivier Jin,et al.Effect of basic fibroblast growth factor and α-melanocytic stimulating hormone on nerve regeneration through a collagen channel.Microsurg,1994;15:203
[5]洪 岸，李校坤，付忠国，等.碱性成纤维细胞生长因子在大鼠坐骨神经损伤修复中的作用，中国修复重建外科杂志，1999；13(5)：287
[6]罗永湘.近5年来周围神经损伤修复的回顾与展望.中华显微外科杂志，1997；20(3)：177
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[7]Grothe C,Unsicker K.Basic fibroblast growth factor in the hypoglossal system:Specific retrograde transport,trophic,and lesion-related responses.J Neurosci Res,1992;32:317
[8]Gomez-Pinilla F,Lee JW,Cotman CW.Basic FGF in adult rat brain: Cellular distribution and response to entorhinal lesion and fimbriafornix transection.J Neurosci,1992;12:345
[9]Stocker KM, Skerman L, Rees S, et al. Basic FGF and TGF-beta 1 influence commitment to melanogenesis in neural crest-derived cells of avian embryos.Development,1991;111(2):635
收稿日期：1999-01-15
修稿日期：1999-06-28, 百拇医药