脉冲射频对大鼠腰部背根神经节急性损伤的细胞形态学观察

师存伟 (青海大学附属医院疼痛科，青海 西宁 810001)

脉冲射频对大鼠腰部背根神经节急性损伤的细胞形态学观察

师存伟 (青海大学附属医院疼痛科，青海 西宁 810001)

目的：观察大鼠腰部背根神经节经接受脉冲射频后的急性期改变。方法：选择Wistar大鼠30只，随机分为观察组和对照组各15只，两组大鼠均经完全麻醉后暴露椎旁肌肉。观察组给予左侧L4背根神经节接受脉冲射频处理(2Hz，30s)，对照组无脉冲射频。1h后分离所有大鼠的双侧L3、L4、L5背根神经节，固定染色后分别行光镜及电镜观察细胞形态学改变。结果：对照组神经节细胞及细胞内超微结构未见明显异常，神经纤维同样呈现正常形态。观察组光镜下可见轻微的组织水肿，电子显微镜下发现部分神经节细胞出现内质网增大、线粒体破坏、细胞膜及核膜的完整性消失及有髓神经纤维髓磷脂脱落。观察组计数到的中位细胞异常率为78.3%，对照组为24.5%(P<0.01)。结论：脉冲射频在急性期可造成神经节细胞的损害，病理改变以细胞器破坏及有髓神经纤维髓磷脂脱落为主。

脉冲射频；腰背根神经节；细胞形态学；光学显微镜；电子显微镜

流行病学的调查研究发现，约40%的人口存在各种不同程度的慢性疼痛[1]，不仅影响了患者正常的工作、生活，也带来了精神和肉体上的痛苦，严重影响了患者的生活质量。使用射频进行慢性疼痛的治疗最早始于1965年，近年来的研究发现，其在三叉神经痛、腰背痛、膝关节疼痛、跖肌后跟痛、癌痛、复杂疼痛的治疗上均有较好的治疗效果[2-5]。到目前为止，射频治疗已经发展了低温射频、脉冲射频、双极射频等。其中脉冲射频是近几年研究较多的一项技术，研究[6]发现与连续射频相比，脉冲射频神经损伤轻，组织修复快。但到目前为止，脉冲射频治疗疼痛的机制尚未完全阐明。我们观察了15只大鼠腰部背神经节接受射频脉冲处理后细胞急性期的改变，现报道如下。

1 材料与方法

1.1材料

Wistar大鼠30只，清洁级，体质量275～350g，平均325g。所有研究动物水分、食物供应充足，生长室温20～26℃、相对湿度(55%±15%)，无噪音强光、昼夜节律正常的环境中。30只大鼠被随机分为观察组和对照组各15只，两组体质量差别无统计学意义(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1 处理方式 30只大鼠均由腹腔注射1ml氯胺酮以达到完全麻醉。剃光大鼠背部及腹部的毛发，将脉冲射频的阴极置于大鼠腹部。大鼠以俯卧位固定于立体定向系统。沿L4-L5及骶骨的棘突方向做1cm的纵向切口。暴露椎旁肌肉后，将射频针沿着L4及L5左侧椎板间插入。然后使用0.3～0.6V的2Hz电流刺激并观察到下肢肌肉收缩，说明射频针插入位置正确。脉冲射频处理。射频治疗仪为美国施乐辉公司生产，只对观察组15只大鼠左侧L4背根神经节给予射频脉冲处理，每秒5次，每次持续20ms，处理时间120s，温度设定为42℃。1h后使用咬骨钳分离所有30只大鼠左、右两侧的L3-L4、L4-L5、L5-S1的背根神经节。使用2.5%的Karnowsky溶液及0.1M二甲砷酸盐缓冲液固定。

1.2.2 形态学观察 光学显微镜。标本固定6h后使用0.1M二甲砷酸盐缓冲液冲洗，梯度乙醇脱水后石蜡包埋，超薄切片后，行HE染色，使用尼康的Eclipse600(日本，尼康公司)观察。电子显微镜。标本固定6h后使用0.1M二甲砷酸盐缓冲液冲洗，固定1h后使用0.1M二甲砷酸盐缓冲液冲洗，梯度乙醇脱水后，嵌入环氧树脂812混合物中。超薄切片后，使用Philips Morgagni电子显微镜(荷兰，FEI公司) 观察。

1.3统计学分析

每个样本观察5个视野，计数视野内各种神级纤维、细胞浆或细胞膜的改变，并计数改变率。用SPSS16.0软件对数据进行分析，使用t检验对不同分组神经纤维的改变数进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1光学显微镜观察结果

对照组可见正常的神经节细胞及神经纤维；雪旺氏细胞、有髓鞘神经、无髓鞘神经纤维、神经节细胞、神经内及神经周围血管均可见(图1)。观察组除见轻微间质水肿外，其余与对照组无明显差别。神经节细胞呈现椭圆形，周围单层排列着正常形态分布的卫星细胞。无髓神经轴未发现形态及分布上的异常。部分有髓神经轴出现疑似形态学上的改变，呈现出深色不规则染色。但由于光学放大倍数有限，形态改变不宜准确辨认(图2)。

图1 对照组光镜下形态观察 图2 观察组光镜下形态观察

2.2电子显微镜观察结果

对照组可见卫星细胞围绕神经节细胞存在。光滑和粗糙内质网大小、形态均正常；线粒体外膜、脊均呈现正常形态。有髓神经纤维髓鞘及轴突均正常；无髓神经纤维则被雪旺氏细胞完整的保护(图3)。观察组神经节细胞位置无明显改变，但细胞内超微结构出现病理学异常：细胞内出现大量液泡，光滑及粗面内质网增大，线粒体外膜破坏、脊减少甚至消失(图4)。部分神经节细胞可见细胞核膜破坏及原生质膜的完整性消失。部分有髓神经纤维髓磷脂落(图5)。包绕无髓神经纤维的雪旺氏细胞未见明显异常，无髓神经轴突也未发现任何病理改变。而雪旺氏细胞周围的卫星细胞却出现一定程度的胀大。神经节细胞间呈现轻微的水肿，神经纤维间的间隙变大；但神经内及神经间的血管未见明显异常。

图3 电镜下对照神经纤维形态 图4 电镜下观察组线粒体脊消失，线粒体破坏

2.3细胞改变率

观察组处理侧中位细胞改变率为78.3%，对照组为24.5%(P<0.01)。对观察组的健侧神经节进行光学及电子显微镜的观察也未发现明显的组织细胞形态学改变，改变率为23.2%，与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)，且两者均为组织细胞的细微改变。

3 讨 论

图5 观察组髓磷脂脱落

连续射频技术止痛作用主要是通过高温促使蛋白质变性凝固，阻止痛觉经神经传导而达到止痛目的。其产生的温度可达75℃，而脉冲射频的电极温度最多不超过42℃。相比之下，连续射频严重的破坏了神经及其周围正常组织，而脉冲射频则对正常组织及神经的损伤较小[7]。研究认为脉冲射频是一种无创的治疗方式，而且不会造成永久的神经系统损害[8-9]，这使得脉冲射频在神经性疼痛领域的广泛应用。然而目前脉冲射频镇痛的原理尚未完全阐明。由于其电极针的温度范围在38～42℃内，这样的温度不足以造成病变神经的坏死，而实际上脉冲射频的止痛效果也不如连续射频确切。推测脉冲射频产生镇痛效果是因为激发了疼痛传导通路的可塑性改变，对神经进行调节而不是破坏。谭嵘等[10]研究后则认为射频脉冲通过降低IL-1、TNF-α、IL-6的水平而产生止痛作用。

目前关于射频治疗后神经组织的组织形态学改变的文献报道较少。Podhajsky[11]只在低倍光学显微镜下对脉冲射频治疗后的神经组织进行观察，发现除了造成轻度的组织水肿外，其他未见明显异常。其它的研究则多将脉冲射频与连续射频进行比较，并且只将目光注意到连续射频对神经节细胞和神经纤维的严重损害，忽视了脉冲射频治疗后的急性期改变。而且在脉冲射频治疗2d后会观察到组织细胞水肿、成纤维细胞激活等病理改变，但至第7天时，这些改变基本消失，但到治疗后2周仍可观察到组织细胞的病理改变。推测脉冲射频对组织造成的病理改变可能主要产生于急性期，以后通过机体的自我调节而完成对损伤的修复[12]。本研究则通过观察射频治疗1h后，腰部背根神经节光镜及电镜下的改变主要为组织细胞水肿，内质网、线粒体的异常，细胞膜、核膜完整性改变及有髓神经纤维髓磷脂脱落。这些均可影响痛觉神经的传导，进而达到镇痛的目的。并且观察组与正常对照组及对侧非射频处理侧相比，改变的数量及程度要远远大于后两者。说明脉冲射频在治疗的最早期，同样对神经组织产生较大的损害，而后则虽然通过机体修复，部分损害仍然被保留下来。这在临床上同样可以得到解释，患者在治疗的最初1周内，疼痛得到明显缓解，其后的2～3周，虽然疼痛症状逐渐降低，但最终稳定在一个疼痛值不再下降的状况[13]。

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2013-07-05

师存伟(1972-)，男，副教授，主要从事疼痛及镇痛研究。

R322.85

A

1673-1409(2013)27-0039-04

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