腰腿理痛散对自体髓核移植硬膜外大鼠神经根损伤的保护作用

聂存平，张思胜，王临青，潘建西，谈明顺

（1.兰州中医骨伤科医院，甘肃兰州 730010；2.兰州市西固区中医院，甘肃兰州 730060）

腰腿理痛散对自体髓核移植硬膜外大鼠神经根损伤的保护作用

聂存平1，张思胜1，王临青1，潘建西1，谈明顺2

（1.兰州中医骨伤科医院，甘肃兰州 730010；2.兰州市西固区中医院，甘肃兰州 730060）

目的观察腰腿理痛散对自体髓核移植硬膜外大鼠神经根损伤的保护作用。方法取成年健康、Wistar大鼠50只，将其随机分为假手术组（A组）、模型组（B组）、对照组（C组、腰痛宁组）、腰腿理痛散高剂量组（D组）、腰腿理痛散低剂量组（E组），每组10只，将大鼠自身的尾椎髓核取出移植于其左侧硬膜外腔L5、L6神经根背侧，造成非压迫性大鼠自体髓核移植硬膜外模型，观察2周时大鼠神经根的组织形态学变化。结果B、C、D、E组大鼠神经根均产生明显可见的组织形态学改变，但C、D、E组大鼠的改变程度较B组轻。结论腰腿理痛散有减轻非压迫性髓核损伤神经根所导致的组织形态病理学改变，改善或抑制炎症反应，保护神经根的作用。

腰腿理痛散；自体髓核；神经根；组织学

腰椎间盘髓核突出是导致根性神经痛常见的原因，传统的髓核突出机械压迫并不能满意地解释与髓核相关的所有现象，髓核的生物化学和（或）免疫反应作用损伤神经根和根性神经痛有密切的关系。腰腿理痛散是根据全国知名中医骨伤科专家郭宪章治疗腰椎间盘突出症（Protrusion of the lumbar intervertebral disc，PLID）的经验方经剂型改良而制成的纯中药制剂，具与其他有补益肝肾、理气通经、活血止痛等作用，经长期临床实践证明，对其PLID有着较好的疗效。为了揭示该药的作用机制，本研究将大鼠的自体髓核组织移植到腰椎硬膜外腔，建立非压迫性大鼠自体髓核移植硬膜外模型，观察其对髓核损伤神经根后的组织形态学变化。

1 实验材料

1.1 实验动物

成年健康、Wistar大鼠50只，体重250～300 g，由甘肃省药品检验所实验动物中心提供。

1.2 实验药品

1.2.1 腰腿理痛散由淫羊藿、炒杜仲、金毛狗脊、川牛膝、芡实、薏仁、白术、小茴香、台乌药、青皮、香附、升麻、当归、赤芍、桃仁、红花、丹参、三七、甘草等药物组成。剂型：胶囊。规格：40克/瓶，生药0.2克/粒。用法用量：每次10粒，每日2次，口服，1周为一疗程。

1.2.2 腰痛宁胶囊规格：0.3克/粒，由河北省承德中药厂生产，批准文号：冀卫药准字（1995）第080197号。用法用量：每次5粒，每日1次，口服，30天为一疗程。

2 实验方法

2.1 动物分组

将50只大鼠随机分为5组，每组10只，分为假手术组（A组）、模型组（B组）、对照组（C组、腰痛宁组）、腰腿理痛散高剂量组（D组）、腰腿理痛散低剂量组（E组）。

2.2 模型制备

大鼠称重后，用1%戊巴比妥钠（40 mg/kg）腹腔内注射麻醉，于尾根部距肛门约1 cm处切断鼠尾并缝合伤口。在切断鼠尾前，用橡皮条结扎切口的近端以减少出血。在无菌条件下，于背部正中切开皮肤（长约2 cm）、皮下组织，从左侧棘突上钝性分离椎旁肌，切除L5～L6的棘突、左侧椎板和关节突，在手术显微镜下暴露左侧的硬脊膜，确认左侧的L5、L6神经根，取前切自鼠尾部的呈胶冻样椎间盘髓核5个（约10 mg），轻放于左侧L5、L6神经根背侧周围，注意不能造成机械性压迫，由于髓核组织具有很强的黏性，无需特别固定，应逐层缝合伤口，假手术组（A组）仅切断鼠尾并缝合伤口。术后3天内，各组大鼠均腹腔注射青霉素钠40万U，每天1次，以预防感染。

2.3 给药及给药途径

术后第二天开始给大鼠灌胃给药，每日1次，连续2周。按人/大鼠体表面积换算等效剂量法计算后，对照组（C组）用腰痛宁胶囊灌胃，剂量为10 ml/kg（0.15 g/kg）；腰腿理痛散高、低剂量组（D组、E组）用腰腿理痛散灌胃，剂量为10ml/kg（高剂量组含生药0.8 g/kg、低剂量组含生药0.4 g/kg）；假手术组（A组）、模型组（B组）用0.9%生理盐水注射液10ml/kg灌胃。

2.4 取材和组织形态学观察

所有大鼠造模后第十五天用1%戊巴比妥钠（40 mg/kg）腹腔内注射麻醉，于仰卧位固定，打开胸腔，在主动脉近心处置线，剪开左心室置管入主动脉升部，结扎固定后剪开右心耳，用0.1 mol/L PBS缓冲液（pH=7.4）400 ml灌洗，继而用4%多聚甲醛-0.1 mol/L PBS缓冲液（pH=7.4）400 ml灌注固定30 min后取左侧L5、L6神经根。将取出的神经根组织在4%多聚甲醛-0.1 mol/L PBS缓冲液（pH=7.4）中于室温下固定4 h，脱水后用石蜡包埋，常规切片（片厚3 μm），切片脱蜡至水，HE染色，常规脱水、透明、树胶封片，观察其神经根组织形态学变化[1]。

3 结果

（1）A组神经根神经纤维排列规律，大小基本一致，髓鞘圆形位于周围、呈网状结构，轴突位于中央（见图1）。

（2）B组神经根轴突部分或完全消失，髓鞘肿胀或崩解消失，遗留坏死轮廓（见图2）。

（3）C组神经根神经纤维大小不等，水肿变粗，轴突部分消失，髓鞘肿胀，部分有脱髓鞘改变（见图3）。

（4）D组神经根神经纤维水肿变粗，大小不一，髓鞘肿胀，少量轴突消失（见图4）。

（5）E组神经根神经纤维粗细不等，髓鞘肿胀，轴突少量消失（见图5）。

4 讨论

PLID是导致根性腰腿痛的常见原因。突出的椎间盘髓核对神经根的机械性压迫并不是引起患者根性神经痛与功能障碍的惟一原因。例如：（1）经CT或MRI证实某些PLID患者的神经根受压并不严重，而疼痛却表现十分剧烈；另一些患者的神经根受压严重，而疼痛却相对较轻。临床的研究结果表明，PLID患者的神经根受压程度与其临床症状和疼痛程度并无直接关系。（2）通过保守治疗，虽然突出的髓核并未改变，但临床症状可以获得改善甚至消失不再发作。（3）手术摘除压迫神经根的突出髓核，部分患者的疼痛症状改善不明显，甚至反而加重。近年来椎间盘源性根性神经痛机理的临床和基础研究结果表明，髓核导致的炎性反应对神经根的损伤在PLID的发病中起着重要作用。

图1 A组神经根（HE×400）

图2 B组神经根（HE×400）

图3 C组神经根（HE×400）

图4 D组神经根（HE×400）

图5 E组神经根（HE×400）

目前对于髓核组织致炎作用的机理，主要有2种：（1）生物化学刺激作用引起炎症。（2）髓核组织具有的自体免疫原性导致炎症。髓核组织中所含有的成分是致炎作用的物质基础。髓核组织细胞主要包括软骨细胞、纤维细胞、脊索细胞、组织细胞、卫星细胞等，它们分泌多种物质，包括基质金属蛋白酶、磷脂酶A2（PLA2）、一氧化氮（NO）、白细胞介素-1（IL-1）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、前列腺素E2等[2]。在突出的髓核中，上述物质均出现了异常改变及有免疫复合物含量的升高，但它们的具体作用机理仍不完全清楚。无论是上述哪种机理，其结果均表现为无菌性炎症，而炎症的出现必然导致神经根的损伤。研究炎症最直接的方法是观察组织的形态学变化。

突出髓核的生物化学和（或）免疫作用对脊神经根所造成的损伤可导致脊神经根组织结构病理学的改变，表现为炎症介导的一系列病理过程。Olmarker、Tamaki等观察到自体髓核移植硬膜外腔刺激3小时后即可在硬膜外看到白细胞和肥大细胞的聚集，硬膜组织充血；脊神经根的神经纤维损害以有髓纤维为主，可见轴突肿胀，轴浆密度增加，髓鞘碎裂或明显变薄，雪旺氏细胞内含有髓鞘碎片，其胞浆肿胀明显，颜色苍白；神经节细胞间质水肿，胞浆内有轻微空泡样改变，核膜不清晰，核仁变淡或部分消失。自体髓核移植硬膜外腔刺激7天以后，电镜检查可以看到有髓神经纤维的雪旺氏细胞胞浆肿胀，细胞器增多，富含内质网、线粒体和高尔基体；一些神经纤维可以看到囊泡破裂形成大的空泡；局部施密特-兰特曼切迹囊性肿胀，单核细胞浸润且靠近施密特-兰特曼切迹[2]。贺石生等[3～4]在大鼠硬膜外移植自体髓核后，在无明显机械压迫的情况下，大鼠出现明显的痛觉过敏、马尾神经传导速度减慢及神经根组织形态学的改变，光镜下可见有明显的神经内膜间隙水肿、充血，神经纤维有崩解及脱髓鞘改变；电镜下可见神经膜细胞核固缩，胞质肿胀，细胞器消失，胞膜断裂，髓鞘板层状结构崩解，轴突密度不均，轴突旁可见多形核巨噬细胞出现，而对照组无此改变。

在临床上我们观察到，急性PLID患者在卧床休息一个月左右腰腿痛可自行缓解或消失。陆志东等[5]将大鼠自体尾椎髓核混悬液注射到腰椎硬膜外腔，观察到3～20 d神经根有明显的组织形态学改变，30 d左右神经根组织形态学改变基本恢复正常，说明在PLID的发病过程中临床症状的发展变化过程与突出髓核对神经根的损伤所导致的组织形态学变化趋势是基本一致的。所以本研究在将大鼠的自体尾椎髓核移植于L5、L6神经根背侧周围后2周，这一神经根表现较为明显的时间取材。实验显示，A组大鼠的神经根无明显的组织形态学改变，髓核移植各组（B、C、D、E组）大鼠的神经根均出现明显的组织形态学改变，说明移植髓核能够损伤神经根，导致其组织结构病理学的改变。

临床研究表明，90%以上的PLID可用保守治疗来解决[6]。中药治疗以其简便易行、无毒副作用而成为患者和临床医生的首选。在实验中观察到2周时灌服中药的3组（C、D、E组）大鼠神经根的组织形态学改变程度较B组为轻，D、E 2组较C组较轻，说明腰腿理痛散有减轻非机械压迫性髓核对神经根损伤后所导致组织形态病理学改变，改善或抑制炎症反应，保护神经根的作用。这可能与其方中中药抑制致痛生化炎性因子的释放和调节免疫反应等作用有关，需要进一步研究探讨。

[1]党双锁，刘利兵，洛文田，等.医学常用实验技术精编[M].西安：世界图书出版西安公司，2004.

[2]张思胜，赵继荣，赵健雄.非压迫性髓核致脊神经根和脊神经节损伤的实验研究进展[J].中国骨伤，2005，18（11）：702～703.

[3]贺石生，侯铁胜，单晓巍，等.大鼠硬膜外移植自体髓核对疼痛相关行为的影响[J].第二军医大学学报，2000，21（1）：74～76.

[4]贺石生，侯铁胜，单晓巍，等.硬膜外移植自体髓核对大鼠神经根结构和功能的影响[J].第二军医大学学报，2001，22（5）：435～438.

[5]陆志东，金群华，陈志荣.髓核对大鼠脊神经节非压迫性损伤的组织形态学研究[J].颈腰痛杂志，2004，25（1）：23～25.

[6]赵继荣，张思胜，聂存平.中国老年骨关节病学[M].兰州：甘肃文化出版社，2003.

G526.5

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1671-1246（2010）08-0151-03

本文系甘肃省中医药科研项目（05-GZK-L-01）