透視肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子修復論文

時間:2022-07-16 08:53:00

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透視肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子修復論文

【摘要目的摘要:觀察肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子(MDNF)對大鼠四周神經(jīng)損傷修復的影響.方法摘要:從成鼠骨骼肌中提取出MDNF,取10μLMDNF(0.1mg/L)注射到大鼠坐骨神經(jīng)損傷段為實驗組,同時設實驗對照組(注射生理鹽水)和正常對照組.術后20d用辣根過氧化物酶示蹤法(HRP)、尼氏染色法、非凡三色染色法對再生神經(jīng)進行形態(tài)學觀察和計量學統(tǒng)計.結(jié)果摘要:注射MDNF的四周神經(jīng)損傷部有再生的神經(jīng)纖維通過;MDNF組的再生神經(jīng)在形態(tài)學及計量學上均優(yōu)于生理鹽水組.結(jié)論摘要:肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子對四周神經(jīng)損傷后的修復有較好的促進功能.

【神經(jīng)生物學;肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子;四周神經(jīng)損傷;四周神經(jīng)再生;辣根過氧化物酶;大鼠

0引言

四周神經(jīng)系統(tǒng)具有一定的再生能力.但是,無論怎樣精確的神經(jīng)修復,其功能都很難再恢復到損傷前的水平[1].通過提高外科手術技術、電或磁的刺激[2]、組織的摘除以及雪旺氏細胞的巧妙處理等方法來促進四周神經(jīng)損傷后的修復工作已做了很多.最近,對神經(jīng)營養(yǎng)因子的分子通路以及生理功能的理解有了重大的進展.這些因子包括神經(jīng)生長因子、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)營養(yǎng)因子3,4,5,6以及膠質(zhì)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子等等,它們影響著不同的神經(jīng)細胞亞群,在中樞和四周神經(jīng)系統(tǒng)中均有著復雜的營養(yǎng)功能.許多探究表明,骨骼肌組織中也存在著對神經(jīng)元有營養(yǎng)功能的物質(zhì).Oppenheim等將從大鼠的這種物質(zhì)中分離出的Mr為10000~30000組份蛋白命名為“肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子”(musclederivedneurotrophicfactor,MDNF),它能促進胚胎脊髓運動神經(jīng)元生長,并對其損傷具有保護功能[3].我們通過辣根過氧化物酶示蹤法、尼氏染色法、非凡三色染色法觀察MDNF對坐骨神經(jīng)損傷后修復的影響.

1材料和方法

1.1材料

Wistar大鼠(軍事醫(yī)學科學院動物中心提供);Tyrode溶液,低溫高速離心機(上海華亭TGL16G);中空纖維超濾器(UltrafiltrationwiththePorousFibertubers,北京宣武超濾設備廠);電腦自動記錄儀記錄(上海滬西儀器廠);電泳儀(北京六一電泳儀器廠);HRP(中山公司).

1.2方法

1.2.1成鼠MDNF的制備用80只成年Wistar大鼠,切取四肢,在手術顯微鏡下剝離骨骼肌組織塊.骨骼肌組織用Tyrode溶液浸泡(1∶5)后,再經(jīng)超聲粉碎、低溫高速離心30min得上清液.經(jīng)中空纖維超濾器截取Mr為10000~50000的蛋白液,然后在層析柜內(nèi)過交聯(lián)葡聚糖(Sephadex)G75(Pharmacia產(chǎn)品)層析柱,柱長1m,用PBS平衡液洗脫,流速為0.3mL/min,自動收集器收集,紫外檢測,波長280nm,電腦自動記錄儀記錄.層析預截取的Mr10000~30000洗脫液經(jīng)冷凍干燥后,進行十二烷基硫酸鈉(SDS)聚丙烯酰胺梯度凝膠,中范圍分子質(zhì)量標準蛋白做對照(Pharmacia).電壓150V,0.5~1h,硝酸銀染色.

1.2.2動物分組及手術方法雄性健康Wister大鼠18只,體質(zhì)量250g左右,隨機分成實驗組、實驗對照組和正常對照組,每組6只.用異戊巴比妥鈉麻醉劑腹腔注射麻醉(2.5mL/kg),于大鼠右側(cè)股后部正中切口,在手術顯微鏡下解剖坐骨神經(jīng),自梨狀肌下緣夾傷坐骨神經(jīng)30s,直至夾傷段僅有透明的神經(jīng)外膜.實驗組用100mg/L的MDNF10μL注入夾傷處,實驗對照組注射生理鹽水10μL.正常對照組未經(jīng)任何注射,術后各組大鼠按常規(guī)飼養(yǎng)20d.

1.2.3檢測方法①HRP示蹤試驗摘要:各組隨機抽取大鼠2只,于夾傷處遠端4mm處的坐骨神經(jīng)干注入150g/L的HRP溶液10μL,縫合好傷口,繼續(xù)飼養(yǎng)72h,多聚甲醛灌注后取腰段脊髓固定,振動切片,進行四甲基聯(lián)苯胺法染色,觀察各組HRP標記的情況.②Nissl染色摘要:各組大鼠剩余的4只用多聚甲醛灌注,取脊髓腰段,石蠟包埋,切片,展片后進行尼氏染色,觀察神經(jīng)元胞體數(shù).③非凡三色染色摘要:各組大鼠剩余的4只用多聚甲醛灌注后,取坐骨神經(jīng)夾傷段、坐骨神經(jīng)夾傷遠端、近端,石蠟包埋連續(xù)切片,夾傷段縱切,遠、近端既縱切,又橫切,觀察神經(jīng)再生、髓鞘形成情況,計量學分析遠、近端的軸索數(shù),遠端的軸索直徑和髓鞘厚度.

2結(jié)果

2.1HRP示蹤試驗MDNF組HRP標記神經(jīng)元數(shù)和其余二組均有顯著性差異(P%26lt;0.01,表1).

2.2Nissl染色Nissl染色后,實驗組脊髓前角運動神經(jīng)元數(shù)和實驗對照組有差異(P%26lt;0.05),兩組和正常對照組均有顯著性差異(P%26lt;0.01,表1).表1HRP標記和Nissl染色脊髓運動神經(jīng)元數(shù)據(jù)(略)

2.3非凡三色染色實驗組和實驗對照組坐骨神經(jīng)夾傷20d時,兩組坐骨神經(jīng)夾傷段的遠端、近端都不同程度地發(fā)生了Waller變性.實驗組(圖1,2)和實驗對照組(圖3)近端的神經(jīng)纖維損傷分別比遠端輕.在近端橫切面中還能看到大量的正常的有髓神經(jīng)纖維,軸索被染為綠色點狀,軸索四面的髓鞘被染成紅色(圖1);縱切面中能見到大量的正常有髓神經(jīng)纖維,染成紅色的為髓鞘,在紅色髓鞘的中間有一條綠色的細線為軸索,縱切面中也能見到正在變性和已變性的沒被染成紅色的神經(jīng)纖維(圖2,3).在變性的神經(jīng)纖維神經(jīng)膜管的內(nèi)面還能見到少量的Schwann細胞(圖2).實驗組(圖1)、正常對照組(圖4)、實驗對照組近端軸索數(shù)沒有差異(表2).表2有髓神經(jīng)纖維組織形態(tài)學分析結(jié)果(略)

實驗組(圖5,6)和實驗對照組(圖7,8)遠端的神經(jīng)纖維損傷很重.在實驗對照組橫切面上(圖7)能見到大量的變性神經(jīng)纖維,綠色點狀軸索和紅色髓鞘少見;在實驗組(圖5)也能見到變性神經(jīng)纖維,但綠色軸索和紅色髓鞘較多.在縱切面上,實驗組(圖6)神經(jīng)纖維因損傷髓鞘腔崩解,髓鞘斷裂成為分節(jié)狀結(jié)構(gòu),在神經(jīng)膜區(qū)域內(nèi)仍可見大量塊狀髓鞘碎片,神經(jīng)膜管有的萎縮、變窄,大量的Schwann細胞在神經(jīng)膜管的內(nèi)面形成Büngner帶;實驗對照組(圖8)神經(jīng)纖維髓鞘碎片已不成塊狀,呈松馳狀,大部分都已消失,神經(jīng)膜管都已萎縮、變窄,大量的Schwann細胞在神經(jīng)膜管的內(nèi)面形成Büngner帶.實驗組和實驗對照組遠端軸索數(shù)、軸索直徑和髓鞘厚度有差異(P%26lt;0.05),兩組均和正常對照組有顯著性差異(P%26lt;0.01).實驗組損傷段(圖9,10)縱切面上能見到許多髓鞘腔和Schwann細胞,一些髓鞘腔內(nèi)有少量的紅色的髓鞘(圖10);對照實驗組損傷段(圖11,12)縱切面上幾乎見不到髓鞘腔和髓鞘,大多是疤痕、結(jié)締組織和變性的神經(jīng)纖維.

3討論

神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展和維持依靠著神經(jīng)營養(yǎng)因子.最初,人們只注重神經(jīng)營養(yǎng)因子對神經(jīng)細胞損傷后的修復功能,而很少留意它們對四周神經(jīng)再生的影響.圖1實驗組近端坐骨神經(jīng)(綠色點狀為軸索

近10余年來,出現(xiàn)了一大批有關MDNF的探究證實MDNF對神經(jīng)元具有促進生長、減少死亡等功能.現(xiàn)已證實,大鼠MDNF對神經(jīng)細胞凋亡有很好的抑制功能,它不但能夠拯救胎齡6~9d凋亡期的1/4運動神經(jīng)元不死亡,而且?guī)缀蹩墒剐律笄袛嗪蟮倪\動神經(jīng)元全部存活.大鼠MDNF是否也象其他神經(jīng)營養(yǎng)因子一樣對四周神經(jīng)損傷后的修復有促進功能呢?本實驗探究發(fā)現(xiàn),坐骨神經(jīng)損傷后,經(jīng)MDNF孵育的實驗組遠端在軸索數(shù)、軸索直徑和髓鞘厚度均高于實驗對照組.在四周神經(jīng)中,髓鞘厚度、軸索直徑、軸索數(shù)被用來評價神經(jīng)再生[4].結(jié)果說明,MDNF對四周神經(jīng)損傷后的再生有促進功能.探究還發(fā)現(xiàn),實驗組HRP標記的神經(jīng)元數(shù)以及Nissl染色的神經(jīng)元數(shù)均比實驗對照組高;非凡三色染色中,實驗組坐骨神經(jīng)損傷段遠端縱切面上仍有大量的塊狀髓鞘碎片,而實驗對照組中髓鞘碎片大部分消失,且實驗組坐骨神經(jīng)損傷段有新生的髓鞘生成.結(jié)果說明,MDNF對四周神經(jīng)損傷的修復有促進功能.但另一方面,實驗組的髓鞘厚度、軸索直徑、軸索數(shù)、HRP標記的神經(jīng)元數(shù)、Nissl染色的神經(jīng)元數(shù)均低于正常對照組,MDNF對四周神經(jīng)損傷的修復也是不完全的.肌源神經(jīng)營養(yǎng)因子對四周神經(jīng)再生有促進功能,至于MDNF是如何促進四周神經(jīng)再生以及其促進再生的發(fā)生率均有待于進一步探究.

【參考文獻

[1]YinQ,KempGJ,YuLG,etal.Neurotrophin4deliveredbyfibringluepromotesperipheralnerveregeneration[J].MuscleNerve,2001,24(3)摘要:345-351.

[2]ShenN,ZhuJ.Experimentalstudyusingadirectcurrentelectricalfieldtopromoteperipheralnerveregeneration[J].JReconstrMicrosurg,1995,11摘要:189-193.

[3]周長滿,陳彪,王雪岷,等.骨骼肌組織對雞胚背根節(jié)細胞GABA表達的影響[J].解剖學報,1997,28(1)摘要:373-378.

[4]LlewinSL,UtleyDS,ChengET,etal.SimultaneoustreatmentwithBDNFandCNTFafterperipheralnervetransectionandrepairenhancesrateoffunctionalrecoverycomparedwithBDNFtreatmentalone[J].Laryngoscope,1997,107摘要:992-999.