微電流刺激治療大鼠橫斷性脊髓損傷的機理研究.pdf

1、脊髓損傷(spinal Cord Injury, SCI)是一類中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重的致殘性疾病,多可導(dǎo)致病人截癱和四肢癱,使患者喪失勞動和生活能力。所以這是一個不容忽視的社會問題。脊髓損傷的病理機制十分復(fù)雜,它不僅有原發(fā)性脊髓損害,還包括缺血、缺氧、興奮性氨基酸、氧化性代謝產(chǎn)物等引起的繼發(fā)性損傷。如何最大限度的緩解患者的痛苦,恢復(fù)脊髓的功能,一直是該領(lǐng)域的熱點課題和研究方向。
　　脊髓損傷后其功能恢復(fù)受限的主要原因是損傷后斷端神經(jīng)軸

2、突的再生受到了嚴(yán)重抑制。因此,設(shè)法使被切斷的上、下行軸突再生,并穿越損傷區(qū),長入另一端的脊髓組織中,與靶神經(jīng)元重新建立聯(lián)系,使軀體和內(nèi)臟的運動受到大腦調(diào)控,同時也讓大腦獲得軀體的感覺信息,這是脊髓損傷后成功修復(fù)的關(guān)鍵所在。
　　神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是構(gòu)成中樞神經(jīng)系統(tǒng)微環(huán)境的主要成分。脊髓損傷后損傷區(qū)及其周圍神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞到底發(fā)生了什么樣的變化?微電流儀測量發(fā)現(xiàn)大鼠脊髓損傷前通過該段的微電流為0.5±0.1uA,損傷后為≤0.1uA。所以,大

3、鼠脊髓損傷后微電流刺激是否能夠抑制神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生疤痕性增生,引導(dǎo)軸突再生并穿過疤痕產(chǎn)生的物理障礙,重新與靶神經(jīng)元建立聯(lián)系?因此,本課題擬采用微電流刺激治療大鼠橫斷性脊髓損傷動物模型,然后切取損傷段的脊髓組織和對照組相應(yīng)段的脊髓組織,通過分子生物學(xué)和免疫組織化學(xué)等技術(shù)了解GFAP、Nogo、Gap-43在脊髓中表達的不同特點,從而推斷微電流刺激治療脊髓損傷的機理,為微電流治療中樞神經(jīng)損傷提供新的理論依據(jù)。
　　目的:
　　通

4、過觀察電刺激治療脊髓損傷前后脊髓組織中GFAP、Nogo、Gap-43表達的變化情況,闡明電刺激治療脊髓損傷的的機理。
　　材料和方法:
　　wistar大鼠162只,隨機分為:對照組(A組)40只,脊髓損傷組122只,脊髓損傷組于T9予行脊髓全橫斷,然后再隨機分為損傷組(B組)、治療對照組(C組)各41只和微電流刺激治療組(D組)40只。脊髓全橫斷術(shù)后,B組硬膜外腔不予留置電極,而C組留置電極后不予通電流,D組則在硬膜外腔

5、給予留置電極和微電流刺激治療。最后分別于不同的時間點:術(shù)后1d、1w、2w和4w取損傷部位的脊髓組織,采用免疫組化、半定量RT-PCR、蛋白印跡(Western Blot)等方法檢測脊髓組織中的GFAP、Nogo、Gap-43表達的變化,采用BBB評分方法對各組實驗大鼠后肢運動功能進行評估。
　　結(jié)果:
　　免疫組化、半定量RT-PCR、Western Blot等方法檢測均顯示,大鼠正常脊髓組織中有微量GFAP、Nogo、G

6、ap-43表達;損傷后GFAP、Nogo表達明顯增多,于損傷后2w達頂峰,然后維持在比較高的水平;而Gap-43表達則下降,于損傷后1w最明顯,然后一直處于比較低的水平。通過微電流刺激治療后,發(fā)現(xiàn)GFAP、Nogo表達明顯的減少,但沒有完全消失,而Gap-43表達則顯著升高,于治療后1w達頂峰,然后維持在比較高的水平。BBB評分也顯示治療組動物后肢功能的恢復(fù)明顯優(yōu)于非治療組。
　　結(jié)論:
　　1.本實驗結(jié)果顯示,正常成年大鼠

7、脊髓組織中就有微量GFAP、Nogo、Gap-43表達,說明GFAP、Nogo、Gap-43的作用不一定完全與神經(jīng)生長有關(guān),或者正常脊髓組織處在一個復(fù)雜的平衡環(huán)境中。
　　2.脊髓損傷導(dǎo)致GFAP、Nogo和Gap-43表達的變化,GFAP、Nogo增多和Gap-43下降阻止脊髓損傷后功能的恢復(fù)。
　　3.電刺激治療能夠促進脊髓損傷后功能的恢復(fù),其機理可能是通過抑制GFAP、Nogo和促進Gap-43的表達而起作用。