腰腿理痛散對自體髓核移植硬膜外大鼠神經根損傷的保護作用

聶存平，張思勝，王臨青，潘建西，談明順

（1.蘭州中醫骨傷科醫院，甘肅蘭州 730010；2.蘭州市西固區中醫院，甘肅蘭州 730060）

腰腿理痛散對自體髓核移植硬膜外大鼠神經根損傷的保護作用

聶存平1，張思勝1，王臨青1，潘建西1，談明順2

（1.蘭州中醫骨傷科醫院，甘肅蘭州 730010；2.蘭州市西固區中醫院，甘肅蘭州 730060）

目的觀察腰腿理痛散對自體髓核移植硬膜外大鼠神經根損傷的保護作用。方法取成年健康、Wistar大鼠50只，將其隨機分為假手術組（A組）、模型組（B組）、對照組（C組、腰痛寧組）、腰腿理痛散高劑量組（D組）、腰腿理痛散低劑量組（E組），每組10只，將大鼠自身的尾椎髓核取出移植于其左側硬膜外腔L5、L6神經根背側，造成非壓迫性大鼠自體髓核移植硬膜外模型，觀察2周時大鼠神經根的組織形態學變化。結果B、C、D、E組大鼠神經根均產生明顯可見的組織形態學改變，但C、D、E組大鼠的改變程度較B組輕。結論腰腿理痛散有減輕非壓迫性髓核損傷神經根所導致的組織形態病理學改變，改善或抑制炎癥反應，保護神經根的作用。

腰腿理痛散；自體髓核；神經根；組織學

腰椎間盤髓核突出是導致根性神經痛常見的原因，傳統的髓核突出機械壓迫并不能滿意地解釋與髓核相關的所有現象，髓核的生物化學和（或）免疫反應作用損傷神經根和根性神經痛有密切的關系。腰腿理痛散是根據全國知名中醫骨傷科專家郭憲章治療腰椎間盤突出癥（Protrusion of the lumbar intervertebral disc，PLID）的經驗方經劑型改良而制成的純中藥制劑，具與其他有補益肝腎、理氣通經、活血止痛等作用，經長期臨床實踐證明，對其PLID有著較好的療效。為了揭示該藥的作用機制，本研究將大鼠的自體髓核組織移植到腰椎硬膜外腔，建立非壓迫性大鼠自體髓核移植硬膜外模型，觀察其對髓核損傷神經根后的組織形態學變化。

1 實驗材料

1.1 實驗動物

成年健康、Wistar大鼠50只，體重250～300 g，由甘肅省藥品檢驗所實驗動物中心提供。

1.2 實驗藥品

1.2.1 腰腿理痛散由淫羊藿、炒杜仲、金毛狗脊、川牛膝、芡實、薏仁、白術、小茴香、臺烏藥、青皮、香附、升麻、當歸、赤芍、桃仁、紅花、丹參、三七、甘草等藥物組成。劑型：膠囊。規格：40克/瓶，生藥0.2克/粒。用法用量：每次10粒，每日2次，口服，1周為一療程。

1.2.2 腰痛寧膠囊規格：0.3克/粒，由河北省承德中藥廠生產，批準文號：冀衛藥準字（1995）第080197號。用法用量：每次5粒，每日1次，口服，30天為一療程。

2 實驗方法

2.1 動物分組

將50只大鼠隨機分為5組，每組10只，分為假手術組（A組）、模型組（B組）、對照組（C組、腰痛寧組）、腰腿理痛散高劑量組（D組）、腰腿理痛散低劑量組（E組）。

2.2 模型制備

大鼠稱重后，用1%戊巴比妥鈉（40 mg/kg）腹腔內注射麻醉，于尾根部距肛門約1 cm處切斷鼠尾并縫合傷口。在切斷鼠尾前，用橡皮條結扎切口的近端以減少出血。在無菌條件下，于背部正中切開皮膚（長約2 cm）、皮下組織，從左側棘突上鈍性分離椎旁肌，切除L5～L6的棘突、左側椎板和關節突，在手術顯微鏡下暴露左側的硬脊膜，確認左側的L5、L6神經根，取前切自鼠尾部的呈膠凍樣椎間盤髓核5個（約10 mg），輕放于左側L5、L6神經根背側周圍，注意不能造成機械性壓迫，由于髓核組織具有很強的黏性，無需特別固定，應逐層縫合傷口，假手術組（A組）僅切斷鼠尾并縫合傷口。術后3天內，各組大鼠均腹腔注射青霉素鈉40萬U，每天1次，以預防感染。

2.3 給藥及給藥途徑

術后第二天開始給大鼠灌胃給藥，每日1次，連續2周。按人/大鼠體表面積換算等效劑量法計算后，對照組（C組）用腰痛寧膠囊灌胃，劑量為10 ml/kg（0.15 g/kg）；腰腿理痛散高、低劑量組（D組、E組）用腰腿理痛散灌胃，劑量為10ml/kg（高劑量組含生藥0.8 g/kg、低劑量組含生藥0.4 g/kg）；假手術組（A組）、模型組（B組）用0.9%生理鹽水注射液10ml/kg灌胃。

2.4 取材和組織形態學觀察

所有大鼠造模后第十五天用1%戊巴比妥鈉（40 mg/kg）腹腔內注射麻醉，于仰臥位固定，打開胸腔，在主動脈近心處置線，剪開左心室置管入主動脈升部，結扎固定后剪開右心耳，用0.1 mol/L PBS緩沖液（pH=7.4）400 ml灌洗，繼而用4%多聚甲醛-0.1 mol/L PBS緩沖液（pH=7.4）400 ml灌注固定30 min后取左側L5、L6神經根。將取出的神經根組織在4%多聚甲醛-0.1 mol/L PBS緩沖液（pH=7.4）中于室溫下固定4 h，脫水后用石蠟包埋，常規切片（片厚3 μm），切片脫蠟至水，HE染色，常規脫水、透明、樹膠封片，觀察其神經根組織形態學變化[1]。

3 結果

（1）A組神經根神經纖維排列規律，大小基本一致，髓鞘圓形位于周圍、呈網狀結構，軸突位于中央（見圖1）。

（2）B組神經根軸突部分或完全消失，髓鞘腫脹或崩解消失，遺留壞死輪廓（見圖2）。

（3）C組神經根神經纖維大小不等，水腫變粗，軸突部分消失，髓鞘腫脹，部分有脫髓鞘改變（見圖3）。

（4）D組神經根神經纖維水腫變粗，大小不一，髓鞘腫脹，少量軸突消失（見圖4）。

（5）E組神經根神經纖維粗細不等，髓鞘腫脹，軸突少量消失（見圖5）。

4 討論

PLID是導致根性腰腿痛的常見原因。突出的椎間盤髓核對神經根的機械性壓迫并不是引起患者根性神經痛與功能障礙的惟一原因。例如：（1）經CT或MRI證實某些PLID患者的神經根受壓并不嚴重，而疼痛卻表現十分劇烈；另一些患者的神經根受壓嚴重，而疼痛卻相對較輕。臨床的研究結果表明，PLID患者的神經根受壓程度與其臨床癥狀和疼痛程度并無直接關系。（2）通過保守治療，雖然突出的髓核并未改變，但臨床癥狀可以獲得改善甚至消失不再發作。（3）手術摘除壓迫神經根的突出髓核，部分患者的疼痛癥狀改善不明顯，甚至反而加重。近年來椎間盤源性根性神經痛機理的臨床和基礎研究結果表明，髓核導致的炎性反應對神經根的損傷在PLID的發病中起著重要作用。

圖1 A組神經根（HE×400）

圖2 B組神經根（HE×400）

圖3 C組神經根（HE×400）

圖4 D組神經根（HE×400）

圖5 E組神經根（HE×400）

目前對于髓核組織致炎作用的機理，主要有2種：（1）生物化學刺激作用引起炎癥。（2）髓核組織具有的自體免疫原性導致炎癥。髓核組織中所含有的成分是致炎作用的物質基礎。髓核組織細胞主要包括軟骨細胞、纖維細胞、脊索細胞、組織細胞、衛星細胞等，它們分泌多種物質，包括基質金屬蛋白酶、磷脂酶A2（PLA2）、一氧化氮（NO）、白細胞介素-1（IL-1）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、前列腺素E2等[2]。在突出的髓核中，上述物質均出現了異常改變及有免疫復合物含量的升高，但它們的具體作用機理仍不完全清楚。無論是上述哪種機理，其結果均表現為無菌性炎癥，而炎癥的出現必然導致神經根的損傷。研究炎癥最直接的方法是觀察組織的形態學變化。

突出髓核的生物化學和（或）免疫作用對脊神經根所造成的損傷可導致脊神經根組織結構病理學的改變，表現為炎癥介導的一系列病理過程。Olmarker、Tamaki等觀察到自體髓核移植硬膜外腔刺激3小時后即可在硬膜外看到白細胞和肥大細胞的聚集，硬膜組織充血；脊神經根的神經纖維損害以有髓纖維為主，可見軸突腫脹，軸漿密度增加，髓鞘碎裂或明顯變薄，雪旺氏細胞內含有髓鞘碎片，其胞漿腫脹明顯，顏色蒼白；神經節細胞間質水腫，胞漿內有輕微空泡樣改變，核膜不清晰，核仁變淡或部分消失。自體髓核移植硬膜外腔刺激7天以后，電鏡檢查可以看到有髓神經纖維的雪旺氏細胞胞漿腫脹，細胞器增多，富含內質網、線粒體和高爾基體；一些神經纖維可以看到囊泡破裂形成大的空泡；局部施密特-蘭特曼切跡囊性腫脹，單核細胞浸潤且靠近施密特-蘭特曼切跡[2]。賀石生等[3～4]在大鼠硬膜外移植自體髓核后，在無明顯機械壓迫的情況下，大鼠出現明顯的痛覺過敏、馬尾神經傳導速度減慢及神經根組織形態學的改變，光鏡下可見有明顯的神經內膜間隙水腫、充血，神經纖維有崩解及脫髓鞘改變；電鏡下可見神經膜細胞核固縮，胞質腫脹，細胞器消失，胞膜斷裂，髓鞘板層狀結構崩解，軸突密度不均，軸突旁可見多形核巨噬細胞出現，而對照組無此改變。

在臨床上我們觀察到，急性PLID患者在臥床休息一個月左右腰腿痛可自行緩解或消失。陸志東等[5]將大鼠自體尾椎髓核混懸液注射到腰椎硬膜外腔，觀察到3～20 d神經根有明顯的組織形態學改變，30 d左右神經根組織形態學改變基本恢復正常，說明在PLID的發病過程中臨床癥狀的發展變化過程與突出髓核對神經根的損傷所導致的組織形態學變化趨勢是基本一致的。所以本研究在將大鼠的自體尾椎髓核移植于L5、L6神經根背側周圍后2周，這一神經根表現較為明顯的時間取材。實驗顯示，A組大鼠的神經根無明顯的組織形態學改變，髓核移植各組（B、C、D、E組）大鼠的神經根均出現明顯的組織形態學改變，說明移植髓核能夠損傷神經根，導致其組織結構病理學的改變。

臨床研究表明，90%以上的PLID可用保守治療來解決[6]。中藥治療以其簡便易行、無毒副作用而成為患者和臨床醫生的首選。在實驗中觀察到2周時灌服中藥的3組（C、D、E組）大鼠神經根的組織形態學改變程度較B組為輕，D、E 2組較C組較輕，說明腰腿理痛散有減輕非機械壓迫性髓核對神經根損傷后所導致組織形態病理學改變，改善或抑制炎癥反應，保護神經根的作用。這可能與其方中中藥抑制致痛生化炎性因子的釋放和調節免疫反應等作用有關，需要進一步研究探討。

[1]黨雙鎖，劉利兵，洛文田，等.醫學常用實驗技術精編[M].西安：世界圖書出版西安公司，2004.

[2]張思勝，趙繼榮，趙健雄.非壓迫性髓核致脊神經根和脊神經節損傷的實驗研究進展[J].中國骨傷，2005，18（11）：702～703.

[3]賀石生，侯鐵勝，單曉巍，等.大鼠硬膜外移植自體髓核對疼痛相關行為的影響[J].第二軍醫大學學報，2000，21（1）：74～76.

[4]賀石生，侯鐵勝，單曉巍，等.硬膜外移植自體髓核對大鼠神經根結構和功能的影響[J].第二軍醫大學學報，2001，22（5）：435～438.

[5]陸志東，金群華，陳志榮.髓核對大鼠脊神經節非壓迫性損傷的組織形態學研究[J].頸腰痛雜志，2004，25（1）：23～25.

[6]趙繼榮，張思勝，聶存平.中國老年骨關節病學[M].蘭州：甘肅文化出版社，2003.

G526.5

B

1671-1246（2010）08-0151-03

本文系甘肅省中醫藥科研項目（05-GZK-L-01）