丹参川芎嗪对大鼠脊髓损伤后神经功能恢复的作用
2018-11-28王小菊
王小菊,苏 军
随着我国经济的发展,各类意外事故的发生率也呈逐年递增趋势,脊髓损伤是脊柱损伤最严重的并发症。有研究显示,发达国家脊髓损伤发生率约为每百万人13.3~45.9例/年;我国上海1991年统计数据显示,脊髓损伤发病率约为34.3/百万[1-2]。脊髓损伤常会引起损伤节段及下肢功能障碍,不仅对患者生活产生较大的影响,同时还会加重社会医疗负担。脊髓损伤后,患者损伤部位神经组织会发生极为复杂的病理变化,其损伤修复过程受多种因素的影响。西医多选择神经营养因子、胚胎脊髓移植等方式来阻止脊髓的继发性损伤,但效果仍不理想[3]。丹参川穹嗪在临床上常用于治疗闭塞性脑血管疾病,同时在治疗心绞痛、心肌梗死等病症中效果较好。本课题研究了丹参川穹嗪对大鼠脊髓损伤后神经功能恢复的影响,以期为临治疗脊髓损伤提供一定的实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物 选择雄性SD大鼠24只,由青海生物药品厂提供,合格证号:SYXK(青)2017-0001,体重210~250 g,随机分为两组,各12只。
1.2 实验药物 丹参川穹嗪注射液购自吉林四长制药有限公司,规格5 ml/支。
1.3 脊髓损伤模型制作 按0.1 mg/100 g体重腹腔注射3%戊巴比妥钠注射液麻醉大鼠,麻醉效果满意后,备皮,将其俯卧固定于手术台上,以T8为中心,于其背部正中做一约3 cm纵行切口,切开皮肤肌肉,暴露T7~T9棘突和锥板,咬除T8棘突及锥板,暴露T8段脊髓;选择10 g重的冲击锤,于5 cm高度处落下垂直撞击脊髓,造成T8段脊髓损伤。生理盐水冲洗伤口,逐层缝合,于大鼠大腿外侧肌注青霉素,防止感染。模型成功标志:撞击后,大鼠双下肢迅速回缩及弹动;麻醉效力过后,大鼠双下肢呈迟缓性瘫痪。
1.4 分组处理 建模成功后,实验组于1 h内腹腔注射丹参川穹嗪注射液,使用剂量为20 mg/100 g,1次/d,连续使用10 d;对照组给予与实验组相同剂量的生理盐水。
1.5 观察指标
1.5.1 脊髓损伤程度 分别于干预后第1、7、14及21 d时,使用脊髓运动功能(BBB)量表对大鼠的脊髓损伤程度进行评估,具体方法是:将受试大鼠置于开口盆内,轻敲盆壁,使大鼠爬行,观察大鼠臀、膝、踝关节的行走、躯体运功及协调情况。满分21分,得分越高,表明大鼠脊髓损伤程度越小[4]。
1.5.2 运动诱发电位(MEP) 分别于干预后第1、7、14及21 d时,采用Epoch XP神经监护仪(美国Axon公司),检测大鼠双后肢MEP。
1.5.3 脊髓残存面积 于干预21 d时,腹腔麻醉戊巴比妥钠麻醉大鼠,使用4%多聚甲醛经心灌注固定,取出完整损伤区脊髓,投入固定液中12 h,而后取出修剪,石蜡包埋,做5 μm的连续横切片,HE染色,酒精脱水,二甲苯透明处理,树脂封片,于显微镜下观察并计算其脊髓残存面积。
1.6 统计学方法 应用SPSS22.0统计软件分析,计数资料以频数和百分率表示,采用χ2检验;计量资料以±s表示,组间比较采用t检验,组内不同时间点的比较采用单因素重复测量方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组不同时点BBB评分比较 干预后第1 d,两组BBB评分比较无显著差异(P>0.05);干预第7、14及21 d时,两组BBB评分均逐渐升高,但实验组BBB评分均显著高于对照组(P<0.05),见表1。
表1 两组不同时点BBB评分比较(n=12)
2.2 两组不同时点MEP比较 干预后第1 d,两组MEP潜伏期及波幅均无显著差异(P>0.05);干预第7、14及21 d时,两组MEP潜伏期均逐渐缩短,MEP波幅均逐渐升高,但实验组MEP潜伏期均低于对照组(P<0.05),MEP波幅均高于对照组(P<0.05)。 见表 2。
表2 两组不同时点MEP比较(n=12)
2.3 两组脊髓残存面积比较 在干预后第21 d,两组脊髓横切片均显示,脊髓组织结构出现了明显的紊乱、萎缩现象,实验组伤区脊髓残存面积为(49.26±5.13)%,对照组为(27.41±4.97)%,两组比较差异显著(P< 0.05)。
3 讨论
脊髓损伤会对相应的神经产生极大的损伤,部分患者甚至出现终生瘫痪,严重降低其生活质量。临床实践指出,急性脊髓损伤大部分并非横断性损伤,即仍有部分受损轴突存在,如果此时患者未得到及时有效的干预,继发性损伤往往会使脊髓功能出现永久性丧失,因而现阶段医学研究重点在于如何保护脊髓组织,减少或预防继发性损伤的出现,促进脊髓功能的重建。
目前西医对脊髓损伤的治疗主要为对症治疗、药物治疗及并发症治疗,其中药物治疗主要目的在于防止受损的脊髓进一步损伤,保护正常脊髓组织,最大程度保护脊髓神经功能,主要药物有皮质类固醇、神经节苷脂、神经营养药、脱水药等。韩美香等[5]通过对84例急性脊髓损伤患者进行分组治疗发现,甲泼尼龙联合亚低温疗法能够显著提高患者治疗有效率,同时能够改善患者感知功能及运动功能。翟宏伟等[6]通过对62例脊髓损伤患者进行分组干预发现,神经节苷脂联合神经生长因子能够显著提高患者日常生活能力。
丹参川穹嗪具有扩张血管、抗炎抗血栓的作用,临床上主要被用于治疗缺血性心脏病、缺血性脑病等。随着近年对该药物研究的深入,其新的药理作用不断被发现。王乐乐等[7]选择60只脊髓损伤大鼠,分为对照组、丹参组、川芎嗪组及联合治疗组,对比了治疗后4组的BBB评分及MEP评分,结果显示,治疗后联合治疗组BBB评分及MEP评分均优于对照组。其认为川芎嗪为川芎提取出的生物碱,具有消炎消肿、清除氧自由基的功效;丹参具有扩张血管、改善微循环的作用。二者联用能够显著缓解个体脊髓受损后发生的炎性反应,保护受损的神经元,同时加快神经元的恢复,因而联合应用效果较好。俞勇等[8]通过对89例急性脊髓损伤患者进行分组干预发现,加用丹参川穹嗪能够显著降低患者早期并发症的发生率,同时也能够降低患者术后深静脉血栓、肺动脉栓塞的发生风险,分析认为这与丹参川穹嗪能够有效缓解患者炎性反应、促进血液微循环有关。本研究结果显示,干预第7、14及21 d时,两组BBB评分均逐渐升高,但实验组BBB评分均显著高于对照组,表明丹参川穹嗪治疗可显著降低大鼠的脊髓损伤程度,促进损伤的修复。
MEP是检查运动神经系统功能的一项神经电生理学检查方法,广泛用于运动神经系统疾病的诊断、术中监护等。在脊髓损伤中,脊髓破坏越严重,前角运动细胞损伤越多,则MEP潜伏期延长及波幅降低越显著[7]。本研究结果显示,干预第7、14及21 d时,两组MEP潜伏期均逐渐降低,MEP波幅均逐渐升高,但实验组MEP潜伏期均低于对照组,MEP波幅均高于对照组;表明丹参川穹嗪可显著改善大鼠运动神经系统功能。脊髓标本观察也证实,干预后第21 d,实验组伤区脊髓残存面积显著大于对照组,表明丹参川穹嗪可显著减少大鼠伤区继发性脊髓损伤。分析原因可能是[9]:(1)丹参川穹嗪具有较好的中枢神经保护作用,能够降低神经细胞氧耗,尽量延长神经细胞的生物活性;(2)丹参川穹嗪具有较好的抗氧自由基作用,能够降低大鼠体内SOD的含量,进而降低过氧化物对神经细胞的损害;(3)丹参川穹嗪能抑制脊髓损伤小鼠脊髓组织TNF-α,IL-1β和COX-2 mRNA的上调,显著抑制小胶质细胞活化和中性粒细胞浸润,通过调节小胶质细胞活化的作用,保护脊髓;(4)丹参川穹嗪能够扩展血管,改善受损区域血供,减少缺血缺氧带来的继发性损伤;(5)丹参川穹嗪促进脊髓表达神经营养素4(NT4)及酪氨酸激酶受体、促进神经丝蛋白(NF)及神经营养因子(NGF、BDNF、NT3)的表达,促使受损的神经元修复。
总之,丹参川穹嗪能够显著减少大鼠脊髓损伤后伤区的继发性损伤,促进脊髓下肢活动及神经功能的恢复,可能成为治疗脊髓损伤的药物之一,有待临床进一步研究验证。