謝春香,宋曉南
酗酒是危害公眾健康的世界性問題,在美國,酒精中毒是位列心血管疾病、腫瘤之后占第3 位的公共衛生問題[1]。長期飲酒可導致腦、視網膜及視神經[2]、脊髓、肌肉、周圍神經的損害,但周圍神經的發病率最高[3]。本實驗采用與人類飲酒模式相似的自由飲方法制備大鼠慢性酒精中毒性周圍神經病模型,探討坐骨神經電生理及超微結構改變,為酒精中毒性周圍神經病的基礎和臨床研究提供實驗依據。
1.1 動物分組和模型制備 健康、雄性、清潔級Wistar 大鼠30 只,鼠齡3~4 個月,體重250~300 g,由吉林大學醫學動物實驗研究中心提供。隨機分為兩組,對照組和酒精組各15 只。并按2 m、3 m、4 m 處死時間點分籠飼養,對照組飲水,酒精組酒濃度從6%、9%、12%各5 d 遞增至20%后以該濃度維持飼養。于2 個月末、3 個月末及4 個月末分別取對照組及酒精組大鼠行電生理檢查。電生理檢查后處死大鼠,取坐骨神經行電鏡檢查。實驗期間記錄大鼠的一般情況,每周稱體重,每兩天記錄飲食量及飲酒量。
1.2 電生理檢查 在室溫25 ℃條件下,以3%戊巴比妥鈉按0.1 ml/100 g 行腹腔注射麻醉Wistar 大鼠,后肢剪毛,俯臥位固定,沿坐骨神經走行,用丹麥產Cautatata 肌電圖儀檢測坐骨神經運動神經傳導速度,刺激電極置于近端及遠端,記錄電極置于遠端腓腸肌,記錄刺激的潛伏期和波幅,并計算運動神經傳導速度。
1.3 病理檢查 以3%戊巴比妥鈉麻醉處死大鼠后,取一側遠端坐骨神經約0.5 cm 迅速置入4%戊二醛-磷酸緩沖液固定(4 ℃),修塊后再放入鋨酸2 h,超薄切片,電子雙重染色(醋酸雙氧鈾染色和枸櫞酸鉛染色),透射電鏡觀察。
2.1 一般資料 存活29 只,第13 周酒精組大鼠死亡1 只,飲酒1 w 開始酒精組大鼠體重增長緩慢,食量減少,1 個月后灑精組大鼠出現毛發稀疏、光澤度差,足紅腫,3 個月時酒精組大鼠中有一只出現走路不穩,頭向左偏。
2.2 電生理 酒精組大鼠坐骨神經運動神經傳導速度減慢,CMAP 波幅降低,與對照組比較4 個月時差別具有顯著性(見表1,見圖1、圖2)。
2.3 電鏡下坐骨神經病理改變 電鏡下觀察2 個月酒精組與對照組相比結構無明顯改變;3 個月酒精組軸索內線粒體有少量空泡形成,髓鞘改變不明顯;4 個月酒精組可見有髓神經纖維軸索部分萎縮、消失,神經絲、微管、微絲數量減少,結構不清,髓鞘板層疏松增厚,折疊起皺,且可見局部板層分離、松解,無髓神經纖維數量減少(見圖3、圖4)。
表1 兩組大鼠坐骨神經電生理變化()

表1 兩組大鼠坐骨神經電生理變化()
與同期對照組比較* P <0.05
酒精中毒性周圍神經病的電生理所見對慢性酒精中毒性周圍神經病(CAPN)的診斷較為敏感但無特異性,表現為軸索變性引起的神經源性損害伴不同程度的髓鞘脫失。主要是感覺傳導速度測定中的動作電位波幅按脫失軸索的多少而減少,只要還沒有嚴重損害最粗大纖維,傳導速度還可以保持正常或只有輕微的減慢。運動傳導速度測定主要是肌肉動作電位波幅減小,如果大纖維的軸索嚴重壞變時,傳導也會減慢,其中感覺纖維比運動纖維受累嚴重[4]。運動神經傳導速度(MCV)、感覺神經傳導速度(SCV)是診斷慢性酒精中毒性周圍神經病的相對敏感指標,它不但能提示病變的嚴重程度,還能在早期提示周圍神經受損[5],其中運動神經傳導速度可以反映坐骨神經的運動功能狀態,可以作為慢性酒精中毒性周圍神經病的實驗研究方法[6]。
神經傳導異常不僅出現在末端,而且在近端也可以出現,可以用H 反射、F 波以及腓腸神經傳導測出。其中F 波可用于鑒別周圍神經病是脫髓鞘還是軸索損害,尤其是累及近端的損害。H 反射在酒精中毒性周圍神經病患者的脛神經或正中神經的潛伏期延長。肌電圖有纖顫電位、正銳波、巨大的MUP,其峰峰值也比正常高大,是一種慢性神經源性損害表現[4]。國內學者[7]研究認為單纖維肌電圖(SFEMG)彌補了神經傳導速度(NCV)不能評價軸突特性和神經再生的缺點,其對周圍性神經病變的早期診斷的敏感性高于NCV,可用于早期檢測失神經及神經再支配。
本實驗研究表明,酒精組2、3 個月末時坐骨神經運動神經傳導速度逐漸減慢,CMAP 波幅逐漸降低,但與對照組無明顯差別(P >0.05);4 個月時其兩組比較差別具有顯著性(P <0.05)。這種變化符合軸索型多發性周圍神經病的電生理特點,與文獻[8]報道一致。

圖1 4 個月對照組,坐骨神經電生理

圖2 4 個月酒精組,坐骨神經電生理

圖3 4 個月對照組,坐骨神經形態結構正常(透射電鏡×6000)

圖4 4 個月酒精組,軸索部分萎縮、髓鞘增厚、板層分離、脫落(透射電鏡×10000)
慢性酒精中毒性周圍神經病變的主要病理改變是軸索變性,首先累及肢體遠端,節段性脫髓鞘常在之后出現,也多見于遠端,且較輕微[9]。電鏡下可見神經內膜結締組織明顯增生,有髓神經髓鞘板層結構消失,融合增厚,排列紊亂,可見髓板脫層,朗飛節區形態異常,軸突呈細絲狀或消失,軸突內線粒體嵴溶解或空泡樣改變,神經絲、微管、微絲的數量減少,此外,可見無髓神經纖維變性[10]。本實驗電鏡下觀察2 個月酒精組與對照組相比結構無明顯改變;3 個月酒精組軸索內線粒體有少量空泡形成,髓鞘改變不明顯;4 個月酒精組可見有髓神經纖維軸索部分萎縮、消失,微管、微絲及神經絲數量減少,結構不清,髓鞘板層疏松增厚,折疊起皺,且可見局部板層分離、松解,無髓神經纖維數量減少。本實驗研究表明,電鏡下神經絲、微管、微絲數量減少,而神經絲在有髓神經纖維的軸突中是最為豐富一種骨架成分,幾乎充滿整個軸漿,它連同微管、軸突質膜下的帶狀微絲網一起構成軸漿細胞骨架,這一骨架網絡與軸突形態的維持和軸漿運輸有密切關系[11],神經絲、微管、微絲數量的減少,使細胞骨架結構發生改變,影響軸突運輸,導致坐骨神經的結構和功能損傷,發生酒精中毒性周圍神經病,與文獻報道一致。
綜上所述自由飲方法制備的大鼠模型,其電生理及超微結構改變符合人類慢性酒精中毒性周圍神經病的病變特點,這一結論為慢性酒精中毒性周圍神經病的臨床研究提供實驗依據。
[1]Centers for Disease Control and Prevention(CDC).Alcohol attributable deaths and years of potential life lost-Unites Stateds,2001[J].MMWR Morb Mortal Wkly Rep,2004,53(37):866 -870.
[2]趙秉剛,李 昀,宋曉南,等.大鼠慢性酒精中毒自由飲模型視網膜及視神經病理改變的觀察研究[J].中風與神經疾病雜志,2013,30(8):727 -730.
[3]張 虹,杜 華,李本紅,等.電生理學檢查對慢性酒精中毒性周圍神經病的診斷何時價值[J].臨床神經電生理學雜志,2002,11(4):237 -239.
[4]湯曉芙.臨床肌電圖學[M].北京:北京醫科大學中國協和醫科大學聯合出版社,1995.192 -193.
[5]陳愛爭.20 例慢性酒精中毒性周圍神經病患者的肌電圖分析[J].中國實用神經疾病雜志,2007,10(2):137 -138.
[6]牛雪茹,孫遠征,羅 梅.溫針結合藥物治療酒精性周圍神經病大鼠的實驗研究[J].針灸臨床雜志,2010,26(10):58 -60.
[7]譚春艷,吳 波,王亞南,等.慢性乙醇中毒性周圍神經病大鼠的單纖維肌電圖研究[J].濰坊醫學院學報,2008,30(1):60 -62.
[8]呂曉輝,王炳元,謝艷華,等.基質金屬蛋白酶-2 和-9 在實驗性酒精性肝病中的動態變化及表達[J].中華肝臟病雜志,2001,9(5):268 -270.
[9]房秋香.中西醫結合治療慢性酒精中毒性周圍神經病變臨床觀察[J].湖北中醫雜志,2011,33(7):31 -32.
[10]陳 悅,聶曉蘭,徐 曉,等.大鼠慢性酒精中毒性周圍神經病模型的建立[J].第四軍醫大學學報,2007,28(20):1845 -1847.
[11]佟向軍,陳建國,翟中和.神經絲的結構與功能[J].細胞生物學雜志,1998,20(2):63 -68.