当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国脊柱脊髓杂志》 > 2000年第3期
编号:10222717
胚胎脊髓移植联合应用神经生长因子及尼莫地平对成鼠损伤脊髓的影响
http://www.100md.com 《中国脊柱脊髓杂志》 2000年第3期
     作者:邓少丽 廖维宏 袁涛

    单位:本课题受全军医药卫生科研基金资助(96Z013);邓少丽(重庆第三军医大学大坪医院野战外科研究所三室 400042);廖维宏(重庆第三军医大学大坪医院野战外科研究所三室 400042);袁涛(重庆第三军医大学大坪医院野战外科研究所三室 400042)

    关键词:胚胎组织移植;神经生长因子;尼莫地平;脊髓损伤

    中国脊柱脊椎杂志000307 摘要 目的:研究胚胎脊髓移植联合应用神经生长因子(NGF)及尼莫地平(ND)对损伤脊髓的修复作用。方法:90只Wistar大鼠半切洞脊髓损伤后,随机分为3组:(1)单纯胚胎脊髓移植组(A组),(2)移植+NGF组(B组),(3)移植+NGF+ND组(C组)。观察组织形态学、运动诱发电位及行为学变化。结果:C组的运动诱发电位潜伏期在早期比A组、B组皆有明显缩短(P<0.05)。以后肢运动功能的Tarlov评分看,B组和C组的后肢运动功能明显优于A组(P<0.05)。病理观察显示,移植的胚胎脊髓可在宿主内分化、发育,并可挽救损伤神经元,同时可与宿主脊髓结构连接。结论:胚胎脊髓移植与NGF、ND合用,可能是脊髓损伤的一种有效疗法。
, http://www.100md.com
    中图分类号:R622+.3 文献标识码:A

    文章编号:1006-406X(2000)-03-0151-03

    Effect of combining use of fetal spinal cord grafts,NGF and Nimodipine on the injured spinal cord of adult rats

    DENG Shao-li LIAO Wei-hong YUAN Tao

    (Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,2000,10(3):151~153)

    Abstract Objective:To study the effect of fetal spinal cord grafts,Nerve growth factor(NGF) and Nimodipine(ND) on repairing injured spinal cord.Method:90 rats were hemisection cavity injured at the spinal cord,then divided into transplantation group(A),Transplantation+NGF treated group(B),Transplantation+NGF+ND treated group(C).Motor evoked potentials(MEP),motor function of hindlimbs(Tarlov′s Score) and pathological changes were observed.Results:Tarlov′s score in B and C groups were higher than that in A group(P<0.05),NGF and ND could shorten the latencies of MEP.The pathological observation indicated that fetal spinal cord(FSC) could grow and differentiate in the host spinal cord and rescue the injured neurons,and the fiber connections between FSC and host spinal cord were reconstructed.Conclusions:The combined application of FSC transplantation,NGF and ND may be an effective therapy for spinal cord injury.
, 百拇医药
    Author′address Research institute of surgery,Third Military Medical University,Chongqing,400042

    Key words Fetal tissue transplantation;Nerve growth factor;Nimodipine;Spinal cord injury

    近年来,采用胚胎脊髓移植术修复实验性脊髓损伤(SCI)取得了一定进展。尼莫地平(ND)是一种二氢吡啶类钙通道拮抗剂,可有效拮抗钙内流,改善脊髓继发性损伤。神经生长因子(NGF)是一类能够促进和维持神经生长、生存、分化和执行功能的特种蛋白,还可挽救损伤神经元[1]。本室以往研究表明[2、3],经胚胎脊髓移植的SCI大鼠,其功能和结构恢复显著优于单纯脊髓半切洞损伤大鼠。本实验在进行胚胎脊髓移植的同时,联合应用NGF及ND,以进一步观察损伤脊髓结构和功能的恢复情况。
, 百拇医药
    1 材料与方法

    1.1 脊髓损伤模型的建立及移植程序

    成年健康Wistar大鼠90只,雌雄不拘,体重200~260g,暴露脊髓腰膨大部位,于腰膨大中段左侧,用虹膜刀半切硬脊膜,并深入脊髓内,毁损部分脊髓组织,用玻璃针头吸出已毁损的脊髓组织,制成直径2~3mm的洞腔。然后在手术显微镜下,仔细剥离出妊娠13~14d孕鼠的胚胎脊髓,用玻璃针头小心将胚胎脊髓注入受体脊髓洞腔,用#8-0的缝合线缝合硬脊膜,并缝合皮下组织、皮肤。术毕肌注青霉素。

    1.2 实验分组

    成年健康Wistar大鼠,随机分为3组。(1)单纯胚胎脊髓移植组(A组);(2)移植+NGF组(B组),建立损伤模型后移植入浸泡有NGF液(2000 Bu/ml)的胚胎脊髓,并于蛛网膜下腔内插入内径0.6mm,外径1mm的导管,固定后于术后每天经导管给予NGF 500 Bu,连续2周;(3)移植+NGF+ND组(C组),在移入胚胎脊髓给予NGF(同B组)后,立即于腹腔注射ND 0.5mg/kg,每日一次,连续2周。各组均于术后肌注青霉素50000u/kg,连续3d。
, 百拇医药
    1.3 观察指标

    于术后7d、15d、30d、60d观察。

    1.3.1 脊髓运动诱发电位(MEP)的检查 应用三医大研制的SYD-4228型诱发电位仪,刺激频率4Hz,波宽0.2ms,强度40~60V,计算机叠加200次。刺激电极下极置于颅骨皮层,负极置于头皮下,记录电极置于坐骨神经,参考电极插于椎旁肌。

    1.3.2 行为学观察 采用改良Tarlov评分法[4]对术后各组大鼠后肢运动功能进行评分,分为0~5分,分数越高,功能越好。

    1.3.3 组织形态学观察 将各组标本行石蜡切片后,常规HE染色、尼氏染色(焦油紫染色)及Holmes还原银染色。

    1.4 统计学处理
, 百拇医药
    数据以均数±标准差(±s)表示,采用t检验。P<0.05表示差异显著。

    2 结果

    脊髓创伤后,早期易因严重的内脏并发症、尿潴留,最终导致恶病质而死亡。本实验死亡大鼠18只,余下72只大鼠测定以上指标,A、B、C组各24只,每组每时相点各6只。

    2.1 脊髓诱发电位的变化

    本实验记录到的大鼠脊髓MEP为不规则的多相波,多由平滑的向下正波(P1波)和呈平台状的向上负波(N1波)组成。A组在术后MEP潜伏期无明显变化,至60d时稍有缩短。B组的P1波潜伏期在早期比A组明显缩短(P<0.05),C组的潜伏期在早期比A组、B组皆有明显缩短(P<0.05),见表1。所测脊髓MEP波幅值变异较大,故未做统计。
, 百拇医药
    表1 各组MEP的P1、N1波潜伏时比较

    (±s)(ms) 组别

    7d(n=6)

    15d(n=6)

    30d(n=6)

    60d(n=6)

    P1

    N1

    P1

    N1

    P1
, http://www.100md.com
    N1

    P1

    N1

    A组

    3.42±0.49

    5.67±0.57

    2.82±0.72

    4.83±0.67

    2.90±0.71

    4.76±0.49

    2.38±0.39

    4.32±0.65
, 百拇医药
    B组

    3.24±0.81

    5.36±0.67

    2.27±0.92

    4.52±0.41

    2.50±0.44

    4.59±0.34

    2.32±0.40

    4.18±0.38

    C组

    3.01±0.28①②
, http://www.100md.com
    4.97±0.52①②

    2.01±0.19

    3.98±0.31①②

    1.96±0.20①②

    4.02±0.52①②

    2.19±0.70

    4.04±1.03

    ①:与A组比较P<0.05,②:与B组比较P<0.05

    2.2 后肢运动功能Tarlov评分结果

    脊髓损伤经胚胎脊髓移植后,受体动物的后肢运动功能逐渐恢复,到60d时,90%动物已与正常动物无明显区别。B组在移植后7d、15d时,Tarlov评分明显高于A组(P<0.05)。C组不仅在术后7d、15d时明显高于A组(P<0.05),且在7d时明显高于B组(P<0.05)。30d后3组无明显区别,见表2。
, 百拇医药
    表2 后肢运动功能评分表

    (±s)(分) 组别

    时间(d)

    7

    15

    30

    60

    A组

    1.50±0.41

    2.92±0.61

    4.02±0.32
, http://www.100md.com
    4.50±0.42

    B组

    2.11±0.47

    3.98±0.21

    4.13±0.38

    4.61±0.41

    C组

    2.71±0.39①②

    4.11±0.47

    4.31±0.42

    4.73±0.39
, 百拇医药
    ①与A组比较P<0.05,②与B组比较P<0.05

    2.3 胚胎脊髓移植对成鼠脊髓损伤的组织学修复

    经观察,3组成鼠脊髓损伤后组织形态学无明显区别。移植7d,移植物被炎性细胞包绕,与宿主脊髓有少量结合,神经元幼稚深染。宿主脊髓邻近损伤移植部位的受损神经元体积变小,有核固缩现象,可见到尼氏体,其神经纤维向移植物短距离延伸(图1,封三);移植15d至30d,移植物两端宿主脊髓内神经元形态正常,移植物出现神经纤维,与宿主脊髓的神经纤维交错逐渐增多,移植物中逐渐可见神经元,但仍结构模糊,未见尼氏体(图2,封三);移植60d时,宿主受损脊髓轮廓基本正常,神经元结构清晰。移植物与宿主脊髓有机融合在一起,神经纤维交错,除一微小洞腔外,基本形成一个整体,此时移植组织中神经元呈簇状或团状分布,呈圆形或梭形,以中小体积为主(图3,封三)。
, 百拇医药
    图1 移植7d,宿主脊髓(H)神经纤维向移植物(T)短距离延伸(箭头所指,银染8×20)图2 移植30d,移植物(T)中出现神经纤维,且与宿主脊髓(H)神经纤维交错(箭头所指,银染8×20)图3 移植80d,移植物(T)与宿主脊髓(H)神经纤维相互交错,移植侧除一些小空隙外,与宿主脊髓(H)基本成一整体,移植物中神经元呈簇状、团状分布,无排列层次,体积小,呈圆形或梭形(银染8×20)

    3 讨论

    在促进胚胎脊髓对损伤脊髓功能修复的作用上,NGF、ND主要作用于损伤早期,此时移植物与宿主结合并不紧密,建立的纤维联系也不多,此时的功能恢复很可能与胚胎脊髓、NGF提供的神经营养因子有关。神经营养因子抑制受损神经元进行性溃变,ND有效拮抗钙内流,改善继发性损伤,有利神经元再生修复。胚胎脊髓、NGF和ND共同有效改善了损伤神经元的微环境[5],有利轴突延伸,也可能促进了残存脊髓的代偿作用,使脊髓功能得到一定程度恢复。在移植30d后,移植物与宿主脊髓有机融合并促进宿主神经联系的部分重建,此时移植物作为连接损伤脊髓两端的“桥状结构”或“中继结构”可能是损伤脊髓功能恢复的重要原因[2、3]
, http://www.100md.com
    损伤移植部位的HE染色、尼氏染色结果显示,移植的胚胎神经元可在宿主内生存、发育、分化,并可挽救宿主损伤神经元。从银染结果看,宿主与移植物中的神经纤维互相向对方延伸,且随着时间的延长其交错逐渐增多,故胚胎脊髓移植后可能在一定程度上重建损伤脊髓的神经环路,并可能作为连接损伤脊髓的效果。

    本实验中,3组间形态学改变无明显差异,表明ND、NGF对胚胎脊髓移植修复损伤脊髓的组织学影响甚微。可能因为ND为钙通道拮抗剂,对其它离子及自由基、氨基酸等作用不大,故无明显效果。而NGF由于其给药途径不甚理想,在体半衰期短,作用的神经元较局限及ND可能有抑制NGF表达的效应[6],故未对损伤脊髓组织形态造成明显影响。但脊髓移植联合应用NGF及ND对损伤脊髓早期的功能恢复、结构重建效果明显,表明此种方法可能是治疗脊髓损伤的有效方法。

    本课题受全军医药卫生科研基金资助(96Z013)

, 百拇医药     参考文献

    [1] Linday RM.SJ.Wiegand.C Aaltar,et al.Neurotrophe factors:from molecule too mem[J].TINS 1994:17(5):182-190.

    [2] 李兵仓,廖维宏,李应玉.大鼠胚胎脊髓损伤的组织修复作用[J].中华创伤杂志,1993,9:199-207.

    [3] 赵刚,廖维宏,蔡锦方.同种胚胎脊髓移植物对成年大鼠损伤脊髓组织形态与功能的修复作用[J].中华器官移植杂志,1997,18:98-99.

    [4] Hsu CY,Halushke PV,Hogan EL,et al.Increased thromboxane levels in experimental spinal cord injury[J].J Neurosci,1986,74:289-294.
, 百拇医药
    [5] Nicholls J and Saunders J.Regeneration of immature mammalian spinal cord after injury[J].TINS,1996,19:229-234.

    [6] Diener PS, Bregman BS. Neurotrophic factors prevent the death of CNS neurons

    after spinal cord lesions in newborn rats[J].Neuroreport,1994,5:1913-1921.

    收稿日期:1998-12-21

    修回日期:2000-02-20, 百拇医药