大鼠腰動脈結(jié)扎后腰髓缺血形態(tài)和功能早期變化特點

魏 嵐 趙曉彬

(中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所，北京 100021)

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大鼠腰動脈結(jié)扎后腰髓缺血形態(tài)和功能早期變化特點

魏 嵐 趙曉彬1

(中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所，北京 100021)

目的 建立SD大鼠全腰動脈結(jié)扎腰髓缺血模型，探究腰髓形態(tài)和功能早期變化特點。方法 將58只SD大鼠隨機分為A組10只，B組48只。A組僅分離腰動脈，B組行全腰動脈阻斷。兩組術(shù)后48 h內(nèi)分別行大鼠后肢運動功能神經(jīng)評定(BMS評分)和腰髓氯化三苯基四氮唑染劑(TTC)染色，分析后肢運動功能與腰髓染色面積的關(guān)系。結(jié)果 A組術(shù)后48h內(nèi)BMS評分由(8.44±0.41)分恢復(fù)至(9.00±0.00)分；B組由(0.36±0.30)分恢復(fù)至(8.90±0.39)分。術(shù)后24 h內(nèi)各時間點B組BMS評分均明顯低于A組(P<0.05)；術(shù)后48 h兩組BMS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后24 h內(nèi)各時間點B組TTC染色面積均明顯低于A組(P<0.05)；術(shù)后48 h兩組TTC染色面積之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。B組術(shù)后TTC染色面積均值上段>中段>下段。結(jié)論 大鼠全腰動脈結(jié)扎將造成腰髓缺血、功能喪失，48 h內(nèi)腰髓血供自上而下逐漸恢復(fù)，后肢運動功能也隨之恢復(fù)。

腰髓缺血；腰髓形態(tài)；腰髓功能

脊髓缺血性損傷發(fā)病原因主要為動脈粥樣硬化、主動脈手術(shù)、脊髓手術(shù)等。臨床對脊髓缺血性損傷的診治不及時，常延誤治療時機，癱瘓率極高〔1〕。目前對該病的研究多集中于動物實驗，Kwun等〔2〕建立的脊髓缺血動物模型較為符合臨床特點，有效避免了腹主動脈阻斷引發(fā)的多種并發(fā)癥。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)SD大鼠腰椎動脈結(jié)扎后會導(dǎo)致后肢癱瘓，但之后的恢復(fù)情況和脊髓血供變化仍未明確。本研究對全腰動脈結(jié)扎后大鼠腰髓功能與血供早期變化特點進行探討。

1 材料與方法

1.1 動物與材料 雄性SPF級SD鼠58只，隨機分為A組10只，B組48只。氯化三苯基四氮唑染劑(TTC)，購于上海信裕生物技術(shù)有限公司；微操作器械，雙極電凝，加熱板均為國產(chǎn)。

1.2 方法

1.2.1 手術(shù)方法 4.0 ml/kg劑量腹腔注射10%水合氯醛麻醉大鼠，沿腹中線左側(cè)開腹1 cm，將內(nèi)臟拉至右側(cè)使腹主動脈完全暴露，向右牽拉腹主動脈尋找相對應(yīng)的腰動脈。A組大鼠只進行腰動脈分離；B組大鼠成功分離腰動脈，電凝后剪斷。手術(shù)過程中使用調(diào)溫板保持大鼠肛溫38℃。

1.2.2 BMS評分 嚴格按照Basso等〔3〕于2006年制定的標(biāo)準(zhǔn)，分別于術(shù)后1、2、4、6、8、12、24、48 h行大鼠后肢運動功能神經(jīng)評定(BMS評分)。

1.2.3 取材及TTC染色 A組于術(shù)后即刻隨機抽取4只大鼠；B組于術(shù)后即刻、1、2、4、6、8、12、24、48 h分別隨機抽取4只大鼠。均在麻醉后剪下T10～L4段脊髓，分離周圍軟組織后用生理鹽水將脊髓從椎管中沖出，包含完整腰髓。將取出的脊髓放于-20℃冰箱中30 min，將腰膨大段切割為上腰段、下腰段、中腰段，每段約2 mm。置切片于濃度為2%的TTC中，錫箔紙封蓋后置于37℃溫箱45 min，每隔5 min晃動一次試管，使樣本與染色液均勻接觸。觀察染色部位，使用IPP6.0計算各段橫截面染色面積。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 使用SPSS19.0軟件行t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 大鼠BMS評分情況 A組大鼠術(shù)后不同時間BMS評分之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)；B組術(shù)后BMS評分隨時間的延伸逐漸升高，不同時間點BMS評分相互比較，除術(shù)后8 h與12 h，24 h與48 h之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)外其余各時間點之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)后24 h內(nèi)各時間點B組BMS評分均明顯低于A組(P<0.05)；術(shù)后48 h兩組BMS評分無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。見表1。

表1 兩組大鼠術(shù)后不同時間點BMS評分情況，分,n=4)

2.2 大鼠腰髓TTC染色 兩組大鼠術(shù)后各時間點上腰髓、中腰髓、下腰髓白質(zhì)、灰質(zhì)TTC染色情況見圖1。B組術(shù)后TTC染色面積由(0.04±0.01)%逐漸恢復(fù)至(0.92±0.02)%，各時間點TTC染色面積兩兩比較均有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。術(shù)后24 h內(nèi)的各時間點B組TTC染色均明顯低于A組(P<0.05)。B組術(shù)后TTC染色面積均值上段>中段>下段；各段腰髓兩兩比較TTC染色面積之間均有差異(P<0.05)。見表2。

表2 兩組大鼠術(shù)后不同時間點腰髓TTC染色面積

圖1 兩組大鼠術(shù)后不同時間點上、中、下腰髓TTC染色

3 討 論

臨床上脊髓缺血性損傷多導(dǎo)致癱瘓及大小便失禁，預(yù)后極差，因其發(fā)病率較低，診治過程常被延誤，因此對脊髓缺血性損傷的研究多停留在動物實驗層次。相關(guān)研究多采用主動脈短暫性夾閉來造動物脊髓缺血模型，但胸主動脈夾閉可導(dǎo)致心臟充血性損傷，腹部多個臟器供血不足〔4〕；腎主動脈以下結(jié)扎會導(dǎo)致下肢肌肉神經(jīng)、腹部盆腔器官缺血性損傷；同時臨床治療中血管栓塞后再通率較低，缺血再灌注損傷較為少見〔5〕。本實驗室前期對SD大鼠腰動脈解剖研究發(fā)現(xiàn)其解剖位置較為固定，結(jié)扎難度低，結(jié)扎后可導(dǎo)致大鼠后肢明顯癱瘓，同時還可在一定時間內(nèi)可恢復(fù)；這與相關(guān)研究報道的人脊髓缺血性損傷臨床治療中自我恢復(fù)有相似性〔6〕，但人脊髓功能自行恢復(fù)用時較長，且無法完全恢復(fù)，而該大鼠模型運動功能恢復(fù)較快。為進一步探究，本次研究對全腰動脈結(jié)扎后大鼠腰髓功能與血供早期變化進行探討。

本次研究說明僅腰動脈分離不會明顯損傷大鼠后肢運動功能，評分有短暫性降低可能原因為手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)引發(fā)腰動脈痙攣，造成腰髓局部暫時性缺血，影響后肢運動功能，但后期已無明顯變化。在短暫缺血階段，大鼠脊髓功能喪失，但相關(guān)神經(jīng)細胞仍然存活，處于休眠狀態(tài)，隨著脊髓逐漸恢復(fù)血供，相關(guān)神經(jīng)細胞重新得到氧供及營養(yǎng)，脊髓功能逐漸恢復(fù)。

本次研究中B組大鼠術(shù)后缺血，到48 h才恢復(fù)正常，與運動功能恢復(fù)情況一致。B組術(shù)后隨著時間的延伸染色面積逐漸增加且染色面積上腰髓>中脊髓>下脊髓，可能與側(cè)支循環(huán)的血供主要源自腰髓上方有關(guān)〔7〕。脊髓功能與血管的恢復(fù)時間上呈正相關(guān)，但功能恢復(fù)稍有延遲，考慮與血液灌注恢復(fù)，神經(jīng)細胞逐漸復(fù)蘇后運動功能才得以恢復(fù)有關(guān)。綜上所述，SD大鼠全腰動脈結(jié)扎后會引發(fā)腰髓短暫缺血和功能喪失，術(shù)后48 h內(nèi)腰髓血功能與運動功能逐漸恢復(fù)，血供由上而下恢復(fù)。本次研究使用的模型穩(wěn)定性較佳，恢復(fù)周期短，適用于脊髓缺血損傷的動物實驗研究。

1 李樹里，李曉光，李 亮，等.MED治療老年單節(jié)段腰椎管狹窄癥16例〔J〕.中國老年學(xué)雜志，2011；31(9)：1678-9.

2 Kwun BD，Vaeanti FX.Mild hypothermia protects against irreversible damage during prolonged spinal cord ischemia〔J〕.J Surg Res，2008；69(6)：780-2.

3 Basso DM，F(xiàn)isher LC，Anderson AJ，etal.Basso mouse scale for locomotion detects differences inrecovery after spinal cord injury in five common mouse strains〔J〕.J Neurotrauma，2006；23(5)：635-59.

4 張 瑤.丁苯酞通過抗凋亡作用而減輕實驗性自身免疫性腦脊髓炎小鼠的神經(jīng)損害〔D〕.石家莊：河北醫(yī)科大學(xué)，2015.

5 Partheni M,Kalogheropoulou C,Karageorgos N.Radiculopathy after lumbar discectomy due to intraspinal retained surgical：clinical and magnetic resonance imaging evaluation〔J〕.Spine J，2006；6(4)：455-8.

6 王一帆，李 威，賈 巖，等.ASA治療對急性缺血性腦血管病微栓子及頸內(nèi)動脈粥樣硬化斑塊的影響〔J〕.北華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2015；16(6)：761-3.

7 賀 亮.大鼠脊髓缺血后延遲性癱瘓模型的建立及發(fā)生機制初探〔D〕.長沙：中南大學(xué)，2013.

〔2016-03-01修回〕

(編輯 郭 菁)

魏 嵐(1976-)，女，碩士，副研究員，副教授，主要從事環(huán)境毒理學(xué)、組織形態(tài)學(xué)研究。

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A

1005-9202(2016)21-5262-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.021

1 河北省人民醫(yī)院眼科