大鼠腰动脉结扎后腰髓缺血形态和功能早期变化特点

魏 岚 赵晓彬

(中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所，北京 100021)



大鼠腰动脉结扎后腰髓缺血形态和功能早期变化特点

魏 岚 赵晓彬1

(中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所，北京 100021)

目的 建立SD大鼠全腰动脉结扎腰髓缺血模型，探究腰髓形态和功能早期变化特点。方法 将58只SD大鼠随机分为A组10只，B组48只。A组仅分离腰动脉，B组行全腰动脉阻断。两组术后48 h内分别行大鼠后肢运动功能神经评定(BMS评分)和腰髓氯化三苯基四氮唑染剂(TTC)染色，分析后肢运动功能与腰髓染色面积的关系。结果 A组术后48h内BMS评分由(8.44±0.41)分恢复至(9.00±0.00)分；B组由(0.36±0.30)分恢复至(8.90±0.39)分。术后24 h内各时间点B组BMS评分均明显低于A组(P<0.05)；术后48 h两组BMS评分差异无统计学意义(P>0.05)。术后24 h内各时间点B组TTC染色面积均明显低于A组(P<0.05)；术后48 h两组TTC染色面积之间无统计学差异(P>0.05)。B组术后TTC染色面积均值上段>中段>下段。结论 大鼠全腰动脉结扎将造成腰髓缺血、功能丧失，48 h内腰髓血供自上而下逐渐恢复，后肢运动功能也随之恢复。

腰髓缺血；腰髓形态；腰髓功能

脊髓缺血性损伤发病原因主要为动脉粥样硬化、主动脉手术、脊髓手术等。临床对脊髓缺血性损伤的诊治不及时，常延误治疗时机，瘫痪率极高〔1〕。目前对该病的研究多集中于动物实验，Kwun等〔2〕建立的脊髓缺血动物模型较为符合临床特点，有效避免了腹主动脉阻断引发的多种并发症。本实验室前期研究发现SD大鼠腰椎动脉结扎后会导致后肢瘫痪，但之后的恢复情况和脊髓血供变化仍未明确。本研究对全腰动脉结扎后大鼠腰髓功能与血供早期变化特点进行探讨。

1 材料与方法

1.1 动物与材料 雄性SPF级SD鼠58只，随机分为A组10只，B组48只。氯化三苯基四氮唑染剂(TTC)，购于上海信裕生物技术有限公司；微操作器械，双极电凝，加热板均为国产。

1.2 方法

1.2.1 手术方法 4.0 ml/kg剂量腹腔注射10%水合氯醛麻醉大鼠，沿腹中线左侧开腹1 cm，将内脏拉至右侧使腹主动脉完全暴露，向右牵拉腹主动脉寻找相对应的腰动脉。A组大鼠只进行腰动脉分离；B组大鼠成功分离腰动脉，电凝后剪断。手术过程中使用调温板保持大鼠肛温38℃。

1.2.2 BMS评分 严格按照Basso等〔3〕于2006年制定的标准，分别于术后1、2、4、6、8、12、24、48 h行大鼠后肢运动功能神经评定(BMS评分)。

1.2.3 取材及TTC染色 A组于术后即刻随机抽取4只大鼠；B组于术后即刻、1、2、4、6、8、12、24、48 h分别随机抽取4只大鼠。均在麻醉后剪下T10～L4段脊髓，分离周围软组织后用生理盐水将脊髓从椎管中冲出，包含完整腰髓。将取出的脊髓放于-20℃冰箱中30 min，将腰膨大段切割为上腰段、下腰段、中腰段，每段约2 mm。置切片于浓度为2%的TTC中，锡箔纸封盖后置于37℃温箱45 min，每隔5 min晃动一次试管，使样本与染色液均匀接触。观察染色部位，使用IPP6.0计算各段横截面染色面积。

1.3 统计学分析 使用SPSS19.0软件行t检验。

2 结 果

2.1 大鼠BMS评分情况 A组大鼠术后不同时间BMS评分之间无统计学差异(P>0.05)；B组术后BMS评分随时间的延伸逐渐升高，不同时间点BMS评分相互比较，除术后8 h与12 h，24 h与48 h之间差异无统计学意义(P>0.05)外其余各时间点之间差异均有统计学意义(P<0.05)。术后24 h内各时间点B组BMS评分均明显低于A组(P<0.05)；术后48 h两组BMS评分无统计学差异(P>0.05)。见表1。

表1 两组大鼠术后不同时间点BMS评分情况，分,n=4)

2.2 大鼠腰髓TTC染色 两组大鼠术后各时间点上腰髓、中腰髓、下腰髓白质、灰质TTC染色情况见图1。B组术后TTC染色面积由(0.04±0.01)%逐渐恢复至(0.92±0.02)%，各时间点TTC染色面积两两比较均有统计学差异(P<0.05)。术后24 h内的各时间点B组TTC染色均明显低于A组(P<0.05)。B组术后TTC染色面积均值上段>中段>下段；各段腰髓两两比较TTC染色面积之间均有差异(P<0.05)。见表2。

表2 两组大鼠术后不同时间点腰髓TTC染色面积

图1 两组大鼠术后不同时间点上、中、下腰髓TTC染色

3 讨 论

临床上脊髓缺血性损伤多导致瘫痪及大小便失禁，预后极差，因其发病率较低，诊治过程常被延误，因此对脊髓缺血性损伤的研究多停留在动物实验层次。相关研究多采用主动脉短暂性夹闭来造动物脊髓缺血模型，但胸主动脉夹闭可导致心脏充血性损伤，腹部多个脏器供血不足〔4〕；肾主动脉以下结扎会导致下肢肌肉神经、腹部盆腔器官缺血性损伤；同时临床治疗中血管栓塞后再通率较低，缺血再灌注损伤较为少见〔5〕。本实验室前期对SD大鼠腰动脉解剖研究发现其解剖位置较为固定，结扎难度低，结扎后可导致大鼠后肢明显瘫痪，同时还可在一定时间内可恢复；这与相关研究报道的人脊髓缺血性损伤临床治疗中自我恢复有相似性〔6〕，但人脊髓功能自行恢复用时较长，且无法完全恢复，而该大鼠模型运动功能恢复较快。为进一步探究，本次研究对全腰动脉结扎后大鼠腰髓功能与血供早期变化进行探讨。

本次研究说明仅腰动脉分离不会明显损伤大鼠后肢运动功能，评分有短暂性降低可能原因为手术应激反应引发腰动脉痉挛，造成腰髓局部暂时性缺血，影响后肢运动功能，但后期已无明显变化。在短暂缺血阶段，大鼠脊髓功能丧失，但相关神经细胞仍然存活，处于休眠状态，随着脊髓逐渐恢复血供，相关神经细胞重新得到氧供及营养，脊髓功能逐渐恢复。

本次研究中B组大鼠术后缺血，到48 h才恢复正常，与运动功能恢复情况一致。B组术后随着时间的延伸染色面积逐渐增加且染色面积上腰髓>中脊髓>下脊髓，可能与侧支循环的血供主要源自腰髓上方有关〔7〕。脊髓功能与血管的恢复时间上呈正相关，但功能恢复稍有延迟，考虑与血液灌注恢复，神经细胞逐渐复苏后运动功能才得以恢复有关。综上所述，SD大鼠全腰动脉结扎后会引发腰髓短暂缺血和功能丧失，术后48 h内腰髓血功能与运动功能逐渐恢复，血供由上而下恢复。本次研究使用的模型稳定性较佳，恢复周期短，适用于脊髓缺血损伤的动物实验研究。

1 李树里，李晓光，李 亮，等.MED治疗老年单节段腰椎管狭窄症16例〔J〕.中国老年学杂志，2011；31(9)：1678-9.

2 Kwun BD，Vaeanti FX.Mild hypothermia protects against irreversible damage during prolonged spinal cord ischemia〔J〕.J Surg Res，2008；69(6)：780-2.

3 Basso DM，Fisher LC，Anderson AJ，etal.Basso mouse scale for locomotion detects differences inrecovery after spinal cord injury in five common mouse strains〔J〕.J Neurotrauma，2006；23(5)：635-59.

4 张 瑶.丁苯酞通过抗凋亡作用而减轻实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的神经损害〔D〕.石家庄：河北医科大学，2015.

5 Partheni M,Kalogheropoulou C,Karageorgos N.Radiculopathy after lumbar discectomy due to intraspinal retained surgical：clinical and magnetic resonance imaging evaluation〔J〕.Spine J，2006；6(4)：455-8.

6 王一帆，李 威，贾 岩，等.ASA治疗对急性缺血性脑血管病微栓子及颈内动脉粥样硬化斑块的影响〔J〕.北华大学学报(自然科学版)，2015；16(6)：761-3.

7 贺 亮.大鼠脊髓缺血后延迟性瘫痪模型的建立及发生机制初探〔D〕.长沙：中南大学，2013.

〔2016-03-01修回〕

(编辑 郭 菁)

魏 岚(1976-)，女，硕士，副研究员，副教授，主要从事环境毒理学、组织形态学研究。

R74

A

1005-9202(2016)21-5262-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.021

1 河北省人民医院眼科