论文摘要
脊髓作为中枢神经的一部分，不但是支配肢体运动、感觉、内脏活动的低级中枢，而且是联系高级神经中枢(大脑)和外周神经系统的关键结构，上、下行神经传导束密集，即使局部的损伤也会带来严重的后果，损伤平面以下的机体部分与大脑的联系中断，可导致永久性的偏瘫或四肢瘫及其瘫痪部位感觉功能丧失，或伴有疼痛、运动和自主反射加强等症状。近年来，随着交通和建筑业的发展，脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)的发生率每年都在上升。脊髓损伤后神经功能的保护和恢复对于医学界仍然是世界性的一大难题。脊髓损伤分为原发性损伤和继发性损伤，脊髓的原发性损伤是指受伤时由于骨折的移位、脱位引起椎间盘脱入椎管及骨折片刺入脊髓而造成的脊髓压迫、冲击、撕裂、挫裂及剪切伤，是在受伤的一瞬间由外力产生的不可逆的损伤，目前尚无法针对其进行有效的治疗。继发性损伤是脊髓的原发性损伤之后由于各种因素引起的脊髓再损伤，所产生的脊髓损害有时远远超过了原发性损伤。为了改善脊髓损伤后的结果，大量的各种各样的实验主要都是针对继发性损伤进行的。神经细胞在遭受应激性刺激后会迅速产生所谓的应激蛋白或热休克蛋白(heat shock proteins，HSPs)。从其他的的实验研究中我们已经知道其中一些HSPs，如热休克蛋白27(HSP27)能够通过各种机制，对神经细胞发挥保护作用。一个亚致死性的刺激如热休克、暂时性缺血能够诱导神经细胞产生HSP27，帮助细胞更好地抵抗严重的损伤性刺激。但由于这种刺激不能控制HSPs表达区域、表达强度和表达类型，临床大部分脊髓损伤都为突发性，这种方法无法应用于临床。基因技术已经能够使有机体在特定的组织和细胞中大量表达HSP27，包括中枢神经系统、神经细胞，但目前还仅限于体外培养的细胞和部分动物体内，要应用于脊髓损伤病人，仍需较长时间。目前，如果能够通过药物诱导HSP27在脊髓内大量地表达，对临床治疗脊髓损伤则具有重要的现实意义。临床上一些严重脊髓压迫的病人，由于脊髓缺血一再灌注损伤，在手术解除脊髓压迫后，病人可能发生瘫痪；脊柱畸形矫正手术很可能导致脊髓牵拉伤。这些情况如果能够通过手术中、手术后使用药物诱导脊髓神经细胞大量表达HSP27，则对术中、术后脊髓神经功能的维护和恢复具有积极的意义。甲基强的松龙(Methylprednisolone，MP)是美国FDA批准的唯一一个用于治疗急性脊髓损伤的药物。其标准治疗方案已经在世界各地广泛应用。研究表明MP，通过多方面机理发挥其对脊髓的保护作用，但是否存在这样一个机理—MP通过诱导HSP27表达而在某种程度上发挥它对脊髓神经细胞的保护作用?目前尚未见相关报道。本课题通过制作急性脊髓损伤动物模型，然后8小时内治疗性应用大剂量甲基强的松龙，免疫组织化学法检测脊髓组织细胞内HSP27的表达，来探讨甲基强的松龙是否通过诱导脊髓组织细胞内HSP27的表达而在某种程度起到神经保护作用及其可能的作用机制。材料与方法1．动物模型制作和分组SD雌性大鼠50只，质量240±20g。随机分成三组：对照组单纯手术组(OP组)10只，仅行椎板切除术，5min后按体重计算从尾静脉注入生理盐水(量与相应MP治疗组量同)；模型组(SCI组)20只，行椎板切除后重物打击，5min后按体重计算从尾静脉注入生理盐水(量与相应MP治疗组量同)；实验组20只(MP组)，行椎板切除后重物打击，5min后按体重计算从尾静脉注入甲基强的松龙30mg/kg。采用Allen重物打击法，脊髓损伤后24h标本取材。2．病理标本取材实验动物麻醉后用4％多聚甲醛全身灌注，后取损伤脊髓远端0.5cm处脊髓，长1.0cm，常规甲醛固定，脱水，石蜡包埋，切片，HE染色。3．免疫组织化学染色和图像分析切片免疫组织化学染色。采用图像分析系统测量阳性染色物质吸光度：每张片随机选取6个不同视野，400高倍镜下用计算机计算出平均吸光度值A，A反应染色强度，代表相对含量。4．统计学处理用SPSS11.0统计分析软件处理实验数据，所有数据均用均数加减标准差((?)±s)表示，按α=0.01检验水准，三样本均数量两两间行双侧t检验。结果1．大鼠脊髓损伤后，损伤段脊髓有明显出血、水肿、变性、空泡、坏死等病理变化，打击两端的继发性损伤严重。2．单纯手术组脊髓内HSP27的表达呈弱阳性，单纯损伤组脊髓神经细胞内HSP27表达明显增加。3．早期大剂量使用MP后，脊髓的继发性损伤减轻；HSP27的表达明显增强，显示为强阳性。4．HSP27的表达水平上，MP组与SCI组相比统计学上有显著性差异(P＜0.01)；SCI组与OP组相比统计学上有显著性差异(P＜0.01)。结论1多种刺激都能诱导脊髓神经细胞表达HSP27。2不同的刺激类型、不同的刺激强度诱导脊髓神经细胞HSP27表达的程度也不一样。使用大剂量MP可以明显增强脊髓神经细胞内HSP27的表达，改善大鼠损伤脊髓的病理变化，促进大鼠的受损神经功能恢复。3．MP能够通过诱导大鼠损伤后脊髓神经细胞大量表达HSP27而发挥对脊髓神经细胞的保护作用。