兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓神经元凋亡规律研究

兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓神经元凋亡规律研究

王贵波[1]2001年在《兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓神经元凋亡规律研究》文中进行了进一步梳理周围神经火器伤已由二战时的3%上升到现在的20%~40%,加之军用武器流向民间使平时周围神经火器伤的发生率也大幅度提高,因而对周围神经火器伤的研究具有重要意义。 众所周知,周围神经损伤后的修复效果与中枢神经元的存活关系密切,而周围神经火器伤以伤情复杂、伤口感染严重为特点,并且需要在伤后3~6月时进行晚期修复,而此间脊髓神经元的存活状况如何尚未有人研究,为此本实验以大耳白兔为实验对象,用入口速度为939.8m/s的0.38g钢珠造成坐骨神经震荡伤,然后在这一稳定、重复性好的火器伤模型基础上,对脊髓的病理改变进行了大体和光、电镜观察,并用生物化学、免疫组织化学染色、DNA凝胶电泳、凋亡细胞原位末端标记和流式细胞术等技术,探讨了坐骨神经火器伤后腰段脊髓神经元的凋亡规律及其发生机制,结果发现: 1.坐骨神经火器伤后脊髓病理变化较切割伤后的重,2w以内,主要以脊髓组织充血、出血和神经元肿胀变性为主,2w以后以神经元死亡和消失为主。 2.坐骨神经火器伤后不仅脊髓神经元发生凋亡,神经胶质细胞也同时凋亡。神经元和神经胶质细胞凋亡集中发生在伤后1w至2w,比坐骨神经切割伤后的细胞凋亡发生时间早,细胞数量多。 3.坐骨神经火器伤后抗凋亡的Bcl-2在伤后3d以内升高,尔后降低,而促进凋亡的Bax则在伤后1w内持续上调,而此时恰是脊髓神经元凋亡的高峰期。 4.坐骨神经火器伤后ZW以内,代表脂质过氧化反应的脊髓MDA含量升高,其反应时程与神经元凋亡的时程相互吻合。 5.坐骨神经火器伤后ZW以内脊髓组织中NO含量持续升高,NO含量变化的这一时相特征与神经元凋亡的时相特征相一致。 以上结果表明: 1.坐骨神经火器伤后脊髓病理变化较切割伤后的重,表现为脊髓组织充血、出血,神经元肿胀变性,并继而死亡,晚期神经元数量大幅度减少。 2.凋亡是坐骨神经火器伤后神经元死亡的主要方式,胶质细胞凋亡的意义有待进一步探讨。 3.抗凋亡基因的下调和促凋亡基因的上调可能是坐骨神经火器伤后脊髓神经元凋亡的直接生物学原因。 4.脊髓组织脂质过氧化反应增强和 NO含量的持续升高可能是坐骨神经火器伤后神经元凋亡的发生机制之一。

孙红振[2]2004年在《火器性周围神经损伤后神经元凋亡的特点及CIDE-B基因对神经元凋亡的影响》文中认为无论战时还是平时,火器性周围神经损伤都较为常见,且呈增加趋势。虽然近年来在神经再生修复方面取得了一些进展,但是因其修复效果并不理想,尤其是火器性周围神经损伤后,其再生修复效果更差。因而火器性周围神经损伤的修复仍是困扰骨科医生的一大难题。近年来的研究显示,周围神经损伤后,相应中枢神经元发生程度不同的凋亡与神经再生修复困难关系密切。而目前国内外对火器性周围神经损伤后,相应中枢神经元的凋亡特点的研究报道尚很少。 凋亡的发生是一个复杂的过程,来自细胞内外的死亡信号均可启动凋亡程序,而在这一过程中起核心作用的是由caspases家族组成的蛋白水解酶系统,其可以水解多种底物,包括DNA断裂因子(DNA fragmentation effecter,DFF)。DFF广泛存在于各种细胞之中,在正常情况下由分子量分别为45KD(即DFF45)和40KD(即DFF40)两个亚单位伴随结合在一起,并不具有生物学活性;但是caspases可以降解DFF45,使DFF40与DFF45两亚单位解聚,脱离出来的DFF40即活化成为DNA酶(DNase),该酶可引起DNA裂解和染色质凝聚,进而产生凋亡小体,引起细胞凋亡。 CIDE(Cell death—inducing DFF45-like effector,CIDE)即:诱导细胞死亡DFF45样的效应因子,是新近发现的一个与细胞凋亡密切相关的一个基因,参与凋亡的信号执行过程。它包括CIDE.A、CIDE.B和CIDE.3,它们的N.端与DFF40、DFF45的N-端有高度同源性。其中,CIDE-B可通过N-端结合DFF45和DFF40,但其与DFF45结合能力强于DFF40的结合。这样CIDE-B与DFF45结合,进而使DFF两个亚单位分离,DFF40活化,引起细胞凋亡。因而CIDE-B成为诱导细胞凋亡发生发展的关键环节之一。 由于神经元是高度分化的细胞,胞体不具有再生能力,若神经元发生凋亡,则使周围神经轴突丧失再生的物质基础。因而如何减少神经元的凋亡并保护神经元,将对周围神经的再生修复具有重要的意义。 对神经元保护,以往多集中在神经营养因子上,包括采用神经生长因子载体的基本课题受国家973项目(G1999054206)科研基金资助<WP=13>因治疗方法等。而凋亡相关基因是神经元发生凋亡的内在原因,CIDE-B作为凋亡过程中关键环节蛋白,采用基因治疗的方法来抑制和调节其基因表达,以达到保护神经元目的的研究,目前国内外尚未有文献报道。 本实验室在以往的研究中发现,火器性兔周围神经损伤后,通过基因芯片筛选与对照组相应中枢神经元的差异表达基因,发现伤后早期两组差异表达最明显的凋亡相关基因即为CIDE-B,伤后其表达比损伤前增强6.25倍。因而我们推猜在周围神经损伤后,CIDE-B在相应中枢神经元凋亡的发生中起着关键的作用。然而,迄今为止,尚未有任何文献报道CIDE-B在周围神经损伤后其变化的特点,及其在神经元凋亡中的作用。鉴于此,为进一步明确CIDE-B在火器性周围神经损伤中的作用,及CIDE-B对神经元凋亡的影响,本实验拟从以下叁方面进行研究。 1.火器性坐骨神经损伤后神经元凋亡的特点 探讨在火器性与切割性坐骨神经损伤两种不同致伤条件下,相应中枢神经元发生凋亡的不同特点,为对火器性周围神经损伤寻求一种新的治疗途径或思路。 2.不同损伤条件下CIDE.B的变化与神经元凋亡的关系初步探讨上述两种不同致伤条件下对CIDE-B表达的影响,及其与神经元凋亡之间的关系。 3.CIDE-B的变化对神经元凋亡调控的体外研究体外培养大鼠脊髓神经元,通过反义核酸技术干预CIDE-B的表达,了解其对相应神经元凋亡的影响。 方法: 1.建立兔火器性坐骨神经损伤模型。以叁角形弹片为致伤物,造成兔坐骨神经震荡伤及断裂伤模型,并比较其与兔坐骨神经切割伤后,神经元凋亡的不同。 2.提取脊髓总RNA,采用RT-PCR的方法检测CIDE-B的表达变化趋势。 3.采用原位杂交的方法分析脊髓神经元内CIDE-B的分布特征,变化规律。 4.提取脊髓总蛋白质,采用Western blot方法研究CIDE-B蛋白的变化规律,揭示神经元凋亡与CIDE-B之间的内在联系。 5.建立原代脊髓神经元培养模型,采用机械损伤的方法诱导神经元的凋亡。设计合成CIDE-B反义核酸,转染导入神经元内,抑制CIDE-B mRNA的转录和翻译,通过流式细胞仪检测观察CIDE-B对神经元凋亡的影响。 结果: 1.火器性坐骨神经断裂伤后,兔脊髓神经元发生明显的凋亡。伤后6小时后开始出现,ld、3d增加,7d达到凋亡高峰,持续到伤后2w开始下降,4w明显减少。神经切割伤组凋亡的时间出现较晚,数量较少。<WP=14>2.火器性损伤神经损伤后,脊髓前角神经元的数量减少,2w、4w减少约17.7%,51.4%;切割伤组,伤后2w、4w时,脊髓前角神经元减少8.4%,15.4%。 3.脊髓内CIDE-B的表达在神经损伤后,CIDE-B mRNA表达增强。火器性损伤组,增加的幅度较大,第1d开始增加,7d到达峰值,持续到2w,4w回落;切割伤组增加延迟,幅度也小。蛋白水平的变化与此相一致。 4.脊髓原代神经元培养,经过。NF200kDa抗体鉴定,纯度约为80%。采用划痕法机械损伤诱导神经元凋亡,损伤后3d约30%神经元发生凋亡。 5.体外神经元培养凋亡模型下,转染CIDE-B反义寡核酸,神经元凋亡数量下降了15%,凋亡的数量明显减少,抗凋亡有效率约20%。而随

王贵波, 李兵仓, 王建民, 黄宏, 许川[3]2002年在《兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓一氧化氮和一氧化氨合酶的变化及其意义》文中研究指明目的 探讨兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓一氧化氮 (NO)含量和一氧化氮合酶(NOS)活性变化规律及在细胞凋亡发生中的作用。方法 大耳白兔 94只 ,火器伤组致伤靶点为兔右后肢外侧坐骨神经体表投影线中点 ,切割伤组在同一致伤水平切断坐骨神经 ,应用DNA电泳、原位末端标记法 (TUNEL)进行腰段脊髓细胞凋亡定性检测 ,流式细胞术进行定量检测 ,同时对腰段脊髓NO含量和NOS活性进行检测。结果 火器伤组 1周和 2周时 ,运动神经元和胶质细胞发生了凋亡 ,切割伤组 4周时有少量运动神经元发生凋亡。火器伤组 1、3d、1、2周时 ,脊髓NO含量显着升高 (P <0 .0 1 ) ;3d、1周、2周时 ,NOS活性升高 (P <0 .0 5 ,0 .0 1 )。结论 火器伤组细胞凋亡发生早、数量多 ,NO和NOS变化是其发生原因之一。

王贵波, 李兵仓, 王建民, 黄宏, 陈蕾[4]2002年在《兔坐骨神经高速弹丸震荡伤后腰段脊髓运动神经元及胶质细胞凋亡规律》文中进行了进一步梳理目的 探讨坐骨神经高速弹丸震荡伤后腰段脊髓运动神经元及胶质细胞凋亡规律。方法  6 5只大耳白兔分为正常对照组、高速弹丸震荡伤组 (震荡伤组 )和切割伤组。震荡伤组致伤靶点为兔右大腿外侧坐骨神经体表投影线中点 ,切割伤组在同一水平切断右坐骨神经。应用DNA电泳、原位末端标记法 (TUNEL)染色和流式细胞仪进行细胞凋亡定性定量检测。 结果 震荡伤组伤后 2周运动神经元数明显减少 ;伤后 1,2周 ,可见TUNEL阳性运动神经元及胶质细胞 ,DNA电泳出现凋亡梯形带 ,流式细胞仪检测可见亚二倍体峰 ;震荡伤组伤后 1,2周 ,细胞凋亡百分比分别为 10 .6 %和 2 6 .4 %。切割伤组仅在 4周时有少量阳性运动神经元。 结论 与切割伤组比较 ,震荡伤组细胞凋亡发生早、数量多 ,凋亡是坐骨神经高速弹丸震荡伤后运动神经元数量减少的主要机制

张勇[5]2008年在《周围神经阻滞麻醉对脊髓生物学影响的实验研究》文中研究表明目的通过周围神经阻滞麻醉观察对中枢神经的生物学影响。方法选用健康新西兰大白兔30只,随机分为坐骨神经阻滞麻醉组、腰麻组和硬膜外阻滞麻醉组,每组10只。每组再分实验组和对照组,每组5只。用2%戊巴比妥纳按30mg/kg,从兔耳缘静脉注射麻醉。分组进行坐骨神经阻滞麻醉,腰麻,腰骶段硬膜外阻滞麻醉,对照组用生理盐水代替麻药。于麻醉后30分钟灌注与取材固定,蜡块包埋标本,切片处理,HE染色,免疫组化,图像采集分析及统计处理。结果1.坐骨神经阻滞麻醉后,相应节段脊髓灰质后角Ⅲ、Ⅳ板层的小圆细胞,前角Ⅸ板层外侧大多角细胞经HE染色均有尼氏体减少,核偏向一端,实验组与对照组比较差异有统计学意义(p<0.05);免疫组化后,对照组上述细胞有c-fos蛋白表达,其阳性表达与实验组比较差异有统计学意义(p<0.05)。2.腰麻后,腰骶段脊髓灰质后角Ⅲ、Ⅳ板层的小圆细胞,前角Ⅸ板层外侧大多角细胞在HE染色下均有尼氏体减少,核偏向一端,脊髓软脊膜有分层或断裂,实验组与对照组比较差异有统计学意义(p<0.05);免疫组化,对照组上述细胞有c-fos蛋白表达,其阳性表达数与实验组比较差异有统计学意义(p<0.05)。3.硬膜外阻滞麻醉后,实验组相应节段脊髓灰质后角Ⅲ、Ⅳ板层的小圆细胞,前角Ⅸ板层外侧大多角细胞经HE染色后均有尼氏体减少,核偏向一端,其细胞形态改变与对照组比较差异有统计学意义(p<0.05);免疫组化后,对照组上述细胞有c-fos蛋白表达,与实验组比较差异有统计学意义(p<0.05)。4.坐骨神经阻滞麻醉,腰麻,腰骶段硬膜外阻滞麻醉叁组比较,除腰麻组脊髓软脊膜有分层或断裂与其它两组比较有差异(p<0.05)外,其它均无差异。结论坐骨神经阻滞麻醉,腰麻,硬膜外阻滞麻醉后,均有相应节段的脊髓灰质后角Ⅲ、Ⅳ板层的小圆细胞,前角Ⅸ板层外侧大多角细胞尼氏体减少,核偏向一端,c-fos蛋白表达减弱或无表达,提示脊髓相应节段的神经细胞的功能受到抑制。腰麻后,脊髓软脊膜有分层或断裂现象。

参考文献:

[1]. 兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓神经元凋亡规律研究[D]. 王贵波. 第叁军医大学. 2001

[2]. 火器性周围神经损伤后神经元凋亡的特点及CIDE-B基因对神经元凋亡的影响[D]. 孙红振. 第叁军医大学. 2004

[3]. 兔坐骨神经火器伤后腰段脊髓一氧化氮和一氧化氨合酶的变化及其意义[J]. 王贵波, 李兵仓, 王建民, 黄宏, 许川. 中华实验外科杂志. 2002

[4]. 兔坐骨神经高速弹丸震荡伤后腰段脊髓运动神经元及胶质细胞凋亡规律[J]. 王贵波, 李兵仓, 王建民, 黄宏, 陈蕾. 中华创伤杂志. 2002

[5]. 周围神经阻滞麻醉对脊髓生物学影响的实验研究[D]. 张勇. 新疆医科大学. 2008

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