BMSCs静脉移植对大鼠脊髓损伤后神经功能恢复的影响

[目的]探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)静脉移植对大鼠脊髓损伤后神经功能恢复的影响.[方法]利用多中心急性脊髓损伤打击器(MASCIS Impactor)建立大鼠T11脊髓损伤模型,建模成功后随机分为两组:对照组(A组)、BMSCs移植组(B组).SCI后1周,A组自大鼠尾静脉注射无血清的DMEM/F12培养液0.1ml,B组自大鼠尾静脉注射移植BMSCs悬液0.1ml.两组大鼠于SCI后1、2、4、8周行BBB后肢运动功能评分,SCI后2、4、8周行SEP检测及脊髓组织病理学检查(HE染色与NF200免疫组化染色).[结果]SCI后2、4、8周,与A组比较,B组BBB评分升高,SEP N1潜伏期缩短、P1-N1波幅增高,差异均有统计学意义(P＜0.01);SCI后8周大鼠脊髓组织HE染色显示,两组大鼠脊髓组织损伤区均可见瘢痕组织及空洞形成,但B组脊髓空洞比A组小;SCI后2、4、8周,NF200免疫组化染色显示,两组大鼠脊髓组织均有NF200阳性表达,与A组比较,B组各时间点NF200阳性表达均增强,差异有统计学意义(P＜0.01).[结论]BMSCs静脉移植对大鼠SCI后神经功能的恢复有明显的促进作用.     

激活Akt/mTOR/p70S6K信号通路对大鼠脊髓损伤后神经再生的影响

目的:探讨激活蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)/p70核糖体S6蛋白激酶(p70S6K)信号通路对大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后神经再生及神经功能恢复的影响,为促进SCI修复提供分子学机制依据。方法:72只雌性SD大鼠建立轻型SCI模型后随机均分为激活组(Act组,SCI+ATP)、对照组(Con组,SCI+生理盐水)、阻断组(Int组,SCI+ATP+雷帕霉素);24只大鼠仅打开椎板、不损伤脊髓,为假手术组(Sham组)。分别于术后1d、3d、7d、14d采用BBB运动功能评分评价各SCI组大鼠经不同治疗后的神经功能,并采用Western blot检测各组在术后各时间点脊髓组织中Akt、p-Akt、m TOR、p-m TOR、p70S6K、p-p70S6K、Nestin、Neu N蛋白表达情况,免疫组化检测各组在术后各时间点的Nestin和Neu N表达情况。结果 :各SCI组术后1d BBB评分为3~5分,之后逐渐增加,术后1d和3d各组间BBB评分无显著性差异(P0.05),Act组在SCI后7d和14d时的BBB评分明显高于Con与Int组(P0.05)。各SCI组在术后各时间点脊髓组织中Akt、m TOR及p70S6K磷酸化水平均明显高于Sham组(P0.05),Act组的磷酸化水平在术后各时间点均明显高于Con组及Int组(P0.05),术后7d时磷酸化水平增高最为显著(P0.01)。各SCI组大鼠在术后各时间点的Nestin表达水平均高于Sham组(P0.05),Act组的表达水平较Con组、Int组显著性增高(P0.05)、Nestin阳性细胞数显著性多于Con组与Int组(P0.05)。各SCI组在术后各时间点的Neu N表达均显著性低于Sham组(P0.01),各SCI组Neu N的表达在术后1d、3d无显著性差异(P0.05);Act组在术后7d和14d时的Neu N表达水平明显高于Con组及Int组(P0.05),Neu N阳性细胞数明显多于Con组与Int组(P0.05)。结论:激活Akt/m TOR/p70S6K信号通路可显著增加SCI后Nestin及Neu N的表达,促进SCI后神经恢复和功能改善,此信号通路是治疗SCI的重要干预环节。     

丙磺舒对大鼠急性脊髓损伤后NLRP1炎性小体活化的影响

[目的]研究丙磺舒(probenecid, PROB)对大鼠急性脊髓损伤后NLRP1炎性小体活化的影响。[方法]成年雄性SD大鼠90只,随机分为Sham组(Sham组)、脊髓SCI组(SCI组)和丙磺舒治疗组(PROB组),参照Rivlin及Tator方法在SCI组和PROB组制作急性脊髓损伤模型。采用BBB评分量表评估大鼠神经功能情况,HE染色观察组织的病理形态变化,Western-blot法和免疫组化法检测Caspase-1、XIAP和IL-1β蛋白表达水平。[结果]Sham组的BBB评分各时间点显著高于SCI组和PROB组;损伤后3、7、14和21 d,PROB组的BBB评分显著高于SCI组,差异均具有统计学意义(P0.05)。HE染色显示:PROB组与SCI组比较,中性粒细胞浸润、组织水肿减轻,神经元变性坏死减少,脊髓空洞面积减少。Western-blot检测显示:与Sham组比较,SCI组各个时间点的Caspase-1蛋白表达水平明显升高,并且呈现一定时间依赖性,损伤72h表达最高,而PROB组的Caspase-1蛋白表达显著低于SCI组,差异均具有统计学意义(P0.05);Sham组各个时间点的XIAP蛋白表达水平显著高于SCI组和PROB组,并且SCI组各个时间点的XIAP蛋白表达呈现一定时间依赖性降低,损伤72 h最低,而PROB组的XIAP蛋白表达显著高于SCI组,差异均具有统计学意义(P0.05)。免疫组化检测显示:与Sham组比较,SCI组的Caspase-1和IL-1β蛋白表达水平明显升高;PROB组显著低于SCI组,差异均具有统计学意义(P0.05)。[结论]PROB可能通过抑制XIAP的裂解和Caspase-1的活化,进而抑制NLRP1炎性小体的活化,减少脊髓继发性损伤。     

鸡尾酒神经保护剂降低急性脊髓损伤大鼠的内质网应激水平并促进运动功能恢复

[目的]观察鸡尾酒神经保护剂N6对SD大鼠急性脊髓损伤后脊髓组织内质网应激相关蛋白GRP78和CHOP表达量的影响以及运动功能恢复情况,探讨鸡尾酒制剂对损伤脊髓的保护作用机制。[方法]60只雌性SD大鼠被随机分为5组(n=12),假手术组(Sham组)、单纯脊髓损伤组(SCI组)、甲强龙30 mg/kg腹腔给药组(MP-a组)、甲强龙20μl蛛网膜下腔给药组(MP-b)和鸡尾酒神经保护剂20μl蛛网膜下腔给药组(Cocktail组)。采用NYU打击器建立大鼠急性脊髓损伤模型,给药组造模成功后10 min即给予相应药物治疗。各组大鼠于治疗后72 h,提取损伤段脊髓蛋白,用Western-blot方法检测GRP78和CHOP相对表达量,灌注后取损伤段脊髓做CHOP免疫荧光染色。各组剩余大鼠每7d进行后肢运动功能BBB评分,28 d时取损伤段脊髓,Luxol Fast Blue染色后观察髓鞘再生情况。[结果]与SCI组、MP-a和MP-b组相比,Cocktail组GRP78表达水平明显升高(P0.05)、CHOP表达水平明显降低(P0.05),BBB评分在第14、21、28 d有明显升高(P0.05),髓鞘存留面积较大。[结论]采用鸡尾酒神经保护剂N6蛛网膜下腔给药的方法治疗大鼠急性损伤,可有效降低脊髓组织CHOP表达量,抑制内质网应激水平,促进髓鞘再生和运动功能恢复。     

槲皮素抑制TLR4/NF-κB通路介导的炎症反应减轻脊髓损伤

[目的] 探讨槲皮素(Quecetin,Que)对大鼠脊髓损伤保护作用及可能机制。[方法] SD大鼠60只,随机分为3组:假手术组(sham组),脊髓损伤组(SCI组),槲皮素治疗组(Que+SCI组)。采用改良的Allen's方法制备大鼠脊髓损伤模型。Que+SCI组大鼠术后每天给予20 mg/kg的槲皮素治疗,持续14 d。脊髓损伤后1、3、7和14 d采用BBB评分法评估各组大鼠后肢的运动功能。术后14 d,收集大鼠脊髓组织,HE染色法观察组织病理变化,蛋白印迹法评价槲皮素对TLR4/NF-KB信号通路的作用。炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-1β(IL-1β)的产生采用酶联免疫法检测。此外,通过蛋白印迹法测定凋亡相关蛋白cleaved-caspase 3、Bax和Bcl-2的表达水平。[结果] 术后1、3、7和14 d,Que+SCI组BBB评分显著高于SCI组(P0.05)。HE染色结果发现SCI组可见明显的空洞形成,空洞周围有胶质瘢痕增生,而在Que+SCI组上述病理改变显著减轻。Que+SCI组的TLR4/NF-κB信号通路蛋白、TNF-α和IL-1β,以及cleaved-caspase 3和Bax蛋白表达水平显著低于SCI组(P0.05),而Que+SCI组的Bcl-2蛋白表达水平显著高于SCI组(P0.05)。[结论] 槲皮素抑制TLR4/NF-KB信号通路介导的炎症反应和细胞凋亡从而减轻脊髓损伤。     

通用型脊髓打击器的研制与脊髓损伤动物模型的建立

目的:研制一种通用型脊髓打击器;并评估其制作脊髓分级挫伤动物模型的稳定性.方法:依据重物坠落致伤原理;设计一种通用型脊髓打击器;将50只SD大鼠;分为3个实验组和1个对照组;实验组应用该打击器以质量为20g的打击棒在不同高度实施打击:12.5mm组(A组;n=12);25mm组(B组;n=12);50mm组(C组;n=14);对照组仅行椎板切除;不打击(n=12);分别于术前、术后第2天、1周至6周进行大鼠BBB运动评分.方差分析比较各组各时间点的BBB评分;术后1周和6周取材行组织学观察;用Photoshop CS软件直方图命令处理连续切片中最大受损面积的图像;计算大鼠脊髓最大受损面积比;对BBB评分与大鼠脊髓最大受损面积比进行相关分析.取4只国产家猪;应用该打击器以50g×150mm打击能量打击后制备胸髓半侧挫伤模型;于术前、术后第2天和第7天行改良Tarlov分级法评价猪后肢功能;并进行组织学观察.结果:通用型脊髓打击器能够准确定点、定高打击制作动物脊髓损伤模型.大鼠分级脊髓挫伤模型在各个时间点上BBB评分差异有统计学意义(P＜0.05);A组和B组在术后1周后肢功能有不同程度恢复;而C组至术后6周均无明显恢复;对照组无功能障碍.大鼠和猪脊髓组织学表现均为以打击震中为中心的离心纵向损伤.大鼠脊髓最大受损面积比在各损伤组组内齐同、组间差异有统计学意义(P＜0.05);脊髓最大受损面积比与BBB评分呈密切负相关关系(r=0.89807;P＜0.001).猪脊髓半侧挫伤后Tarlov分级法评价显示为中重度损伤.结论:研制的通用型脊髓打击器可成功建立不同损伤程度、稳定性高的大鼠急性脊髓挫伤模型;并可用于建立猪脊髓挫伤模型.     

大鼠脊髓损伤后不同行为学评分方法的比较研究

[目的]探讨胸段脊髓损伤后神经功能评价的最佳方法。[方法]将20只SD成熟雌性大鼠随机分为脊髓损伤组、假手术组。脊髓损伤组采用T10脊髓离断法制作脊髓损伤模型,假手术组仅行椎板切除术。分别于术后1、3、5、7、14、21、28 d观察大鼠后肢神经功能恢复的情况并记录结果。评价标准分别为:改良Tarlov评分和BBB评分。[结果]两组大鼠改良Tarlov评分和BBB评分值在伤后各时间点差异均非常显著(P﹤0.01);评分值标准化为百分制后,假手术组大鼠两种评分值之间的一致性较好,脊髓损伤组大鼠两种评分值之间的差异较大,伤后1、3、5、7d时差异非常显著(P﹤0.01)。[结论]两种不同行为学评分方法的评价结果均与损伤程度相关,其中BBB评分相关性较高,其对脊髓损伤模型运动功能评价具有明显优势,能准确、客观地反映大鼠胸段脊髓损伤后运动功能恢复的每一阶段,可作为今后研究的标准评分法。     

Nestin-LacZ转基因小鼠脊髓损伤动物模型的建立及评价

[目的]建立标准的Nestin-LacZ转基因小鼠脊髓损伤动物模型及评价体系。[方法]采用NestinLac Z转基因小鼠18只,随机分为三组,实验组2个,对照组1个。2个实验组均采用自行研制的啮齿类动物脊髓损伤模型打击器,质量为10 g的打击棒,A实验组用接触直径为2.0 mm的打击棒杆头压迫,压迫时间为3 min(A组,6例);B实验组按照实验设定的高度10.0 mm实施打击(B组,6例);对照组仅行椎板切除,不打击(C组,6例)。分别于术前,术后第1、2、3、4、5、6周进行转基因小鼠BBB运动评分,取出脊髓组织后,行脊髓组织HE染色。[结果]Nestin-LacZ转基因小鼠不同的脊髓损伤模型在各个时间点上BBB评分差异有统计学意义(P0.05),A组在脊髓损伤造模术后2周,后肢功能开始恢复,而B组至术后6周均无后肢功能恢复,对照组无功能障碍。[结论]啮齿类动物脊髓损伤模型打击器采用持续慢性压迫脊髓可成功建立Nestin-Lac Z转基因小鼠稳定、理想的急性脊髓损伤模型。     

丙戊酸对大鼠急性脊髓损伤后氧化应激的影响

[目的]探讨丙戊酸(VPA)对大鼠脊髓损伤(SCI)后氧化应激的影响。[方法]72只雄性SD大鼠随机分为3组:假手术组(C组)、损伤组(SCI组)和丙戊酸保护组(VPA组)。采用改良的Allen法制作脊髓损伤动物模型。VPA组术后即刻及其后每12 h皮下注射VPA 300 mg/kg至取材;C组和SCI组在相应时间点注射等体积的生理盐水。大鼠在伤后24、48、72 h和1周先行后肢运动功能BBB评分,随后处死取材。通过石蜡切片HE染色观察脊髓组织病理变化,并用免疫组化法检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达;通过化学比色法测定脊髓组织中丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的含量。[结果]BBB评分显示C组运动功能未受影响,VPA组的BBB评分均高于SCI组,两者相比在伤后48、72 h和1周差异有显著性(P<0.01)。HE染色示C组脊髓组织形态正常,VPA组各时间点的病理变化与SCI组相比没有明显改善。C组偶见或未见iNOS阳性表达细胞。与C组相比,SCI组和VPA组的iNOS表达均明显增加(P<0.05),在伤后72 h达高峰,但VPA组的iNOS表达在各时间点均明显低于SCI组(P<0.05)。SCI组和VPA组脊髓组织的MDA含量明显高于C组,而GSH-Px活性明显低于C组(P<0.05),VPA组和SCI组相比较,MDA含量在各时间点均明显下降,GSH-Px活性均明显升高(P<0.05)。[结论]VPA通过减轻SCI所诱导的氧化应激,从而对SCI发挥保护作用。     

神经干细胞单细胞与神经球治疗大鼠脊髓损伤的对比研究

目的比较神经干细胞(neural stem cells,NSCs)单细胞与神经球移植治疗大鼠脊髓损伤(spinal cordinjury,SCI)的效果,研究两种NSCs移植方法治疗SCI的有效性。方法取成年SD大鼠2只,体外分离脊髓组织并行NSCs培养,取第3代细胞行Hoechst33342、巢蛋白染色及贴壁分化鉴定。另取成年SD大鼠(体重230～250 g)60只,随机分为3组,每组20只,采用改良Allen法制备大鼠脊髓T10损伤模型。各组分别于SCI处缓慢注射5μL生理盐水(A组)、第3代NSCs单细胞(B组)、第3代NSCs神经球(C组)。分别于术前及术后3、7、14、21、28 d采用BBB行为功能评定量表评定各组大鼠后肢功能;术后各时间点取材行HE染色和微管相关蛋白2(microtubule-associated protein 2,MAP-2)免疫组织荧光染色观察。结果经形态学观察及鉴定,所培养的细胞为NSCs。术后3 d各组BBB评分较术前显著下降,术后3、7 d各组间BBB评分比较差异均无统计学意义(P>0.05);随时间延长BBB评分不同程度增加,术后14、21、28 d,B、C组BBB评分优于A组,C组优于B组,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。HE染色示C组较A、B组脊髓结构清晰,瘢痕形成少。MAP-2免疫组织荧光染色示,术后3、7 d各组间阳性细胞数比较差异均无统计学意义(P>0.05);术后14、21、28 d,B、C组阳性细胞数显著多于A组,C组多于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论采用NSCs神经球移植较单细胞移植更明显促进NSCs向神经元分化,更有利于SCI后下肢功能恢复。     

Acute spinal cord injury

Opinion statement Acute spinal cord injury is a devastating disease with enormous repercussions, not only for the victims and their families but for society as a whole. Despite the advent of novel medical therapies for the treatment of these injuries, many patients with spinal cord injury remain severely incapacitated and dependent on their families and/or specialized nursing care. Much of the controversy in the treatment of these injuries stems from insufficient knowledge about the pathophysiology of the disease as well as the timing of certain treatments such as surgery. We discuss the diagnosis and management of these injuries as well as novel therapies on the horizon. The recent emphasis on evidence-based medicine has resulted in the creation of guidelines from the American Association of Neurological Surgeons and the Congress of Neurological Surgeons, which will hopefully result in some standardization of care. It is our opinion that early recognition of spinal cord injury and careful management in an intensive care setting can prevent many of the medical complications that are the major source of morbidity and mortality in these patients.     

Acute spinal cord injury

Acute spinal cord injuries may arise due to blunt injuries or to penetrating trauma, such as stab or gunshot injuries. The severity of injury is best described in terms of the orthopaedic injury and the sensorimotor pattern of neurological deficit (American Spinal Injury Association category). Advanced Trauma Life Support assessment of all trauma patients includes a thorough neurological examination to identify acute spinal cord injury, the management of which requires discussion with a dedicated spinal injuries unit, and, if appropriate, transfer for specialist care. Spinal injuries centres have multidisciplinary teams that can manage the medical and surgical aspects of patient care together with nursing expertise to avoid decubitus ulceration and other complications of spinal cord injury, and a full rehabilitation team to manage the physical, social, financial, and emotional aspects of rehabilitation. People with medical causes of spinal cord injury (e.g. transverse myelitis) experience many of the same problems as people with traumatic spinal cord injury.     

小儿脊柱脊髓损伤

小儿脊柱脊髓损伤相对少见,占全部脊柱脊髓损伤的1%～10%.由于处于生长发育阶段的小儿脊柱在解剖和生物力学方面的特殊性,小儿脊柱脊髓损伤的诊断、治疗和成人有一定区别.幼儿以颈椎高位损伤相对常见,2岁以下幼儿的颈椎损伤约80%表现为高位损伤.随着年龄增大(＞8岁),儿童脊柱解剖特点和损伤类型逐渐接近于成人表现.尽管小儿脊柱脊髓损伤相对少见,由于影像学特征以及幼儿不能很好配合的特点,使得小儿脊柱脊髓损伤的准确诊治比较困难.本文针对这一情况,结合小儿不间发育阶段脊柱解剖特点、脊柱脊髓损伤特点及其具体诊治进行综述.