不同剂量X线辐照对大鼠周围神经损伤后神经再生影响的实验研究

【摘要】背景和目的：周围神经损伤后的治疗与康复，是医学界长期以来较为棘手的一个难题。近年来医学界一直在积极探索促进周围神经再生及加速功能恢复的治疗方法。物理因子疗法广泛而有效的治疗与康复作用，已被多年的临床实践所证实。电离辐照作为物理因子家族中的一员，其治疗作用的报导越来越多，但关于X线电离辐照对周围神经损伤后神经再生及功能恢复影响的研究报导较少。本研究拟通过不同剂量X线辐照干预周围神经断裂损伤动物模型，观察不同剂量X线辐照对大鼠坐骨神经损伤后的神经再生和功能恢复的影响，以期为周围神经再生修复提供新的方法及理论依据。方法：选取两月龄Sprague-Dawley大鼠80只，体重200g～250g左右，随机分为5组，每组16只。暴露大鼠左侧坐骨神经，显微剪刀横断神经后，采用神经外膜端端吻合法修复断裂神经，恢复神经的连续性。造模成功后24h，分别给予0Gy、0.2Gy、1Gy、7Gy、14Gy5个不同剂量的X线单次局部辐照。辐照后每周观察大鼠足部溃疡、步态、足部感觉、展爪反射等大体情况；辐照后第4、8、12周测定大鼠坐骨神经功能指数；辐照后第12周测定神经电生理从而评价神经功能恢复情况；辐照后第12周显微镜下观察神经吻合处局部形态；辐照后第12周行组织学和免疫组织学观察；辐照后第12周行透射电镜检查观察神经超微结构变化，从形态学和功能学两方面评估不同剂量X线辐照对大鼠周围神经损伤后神经再生及功能恢复影响。结果：1、大体形态观察：（1）足部溃疡：第1～2周，各组大鼠左后足均出现足跟部溃疡；1Gy组溃疡愈合早于其他各组；0Gy组、0.2Gy组、7Gy组及14Gy组溃疡愈合时间基本一致。（2）足态：第1周各组均出现造模侧肢体的小腿和足部肌肉完全瘫痪，跖下垂、趾屈曲，行走时造模侧的下肢在地上呈拖行状，足趾完全并拢；1Gy组足态恢复早于且快于其他各组；0Gy组、0.2Gy组及7Gy组足态恢复时间基本一致，至12周时，14Gy组大鼠足态恢复不明显。（3）足部感觉恢复及展爪反射：术后第1～2周，针刺所有大鼠左后肢均无肢体回缩及展爪反射形成。1Gy组肢体回缩及展爪反射开始恢复时间早于其他各组，且相对其他各组较早恢复正常；7Gy组肢体回缩及展爪反射开始恢复时间早于0Gy组、0.2Gy组及14Gy组，且相对这三组较早恢复正常；0Gy组、0.2Gy组及14Gy组肢体回缩及展爪反射开始恢复时间基本一致，但至第12周时，0Gy组、0.2Gy组肢体回缩及展爪反射恢复均较14Gy组好。2、坐骨神经功能指数（SFI）：术后第2周，由于各组大鼠均出现患足跖下垂、趾屈曲，各组SFI值无法测量计算。术后第4周到12周SFI逐渐恢复，经统计学分析，术后第4、8周，各组SFI较前均有所好转，1Gy、7Gy组SFI恢复率均优于0Gy组、0.2Gy组、14Gy组（P<0.05），1Gy组、7Gy组之间SFI恢复率差异无统计学意义（P>0.05）。0Gy组、0.2Gy组及14Gy组之间SFI恢复率差异无统计学意义（P>0.05）；术后第12周，SFI较前均有所好转，0Gy组、0.2Gy组、1Gy、7Gy组之间差异无统计学意义（P>0.05），但各组SFI恢复均优于14G组（P<0.05）。3、神经电生理检测：1Gy组、7Gy组运动神经的波幅及传导速度高于0Gy组、0.2Gy组及14Gy组（P<0.05）；1Gy组运动神经的波幅及传导速度高于7Gy组（P<0.05）；0Gy组、0.2Gy组运动神经的波幅及传导速度高于14Gy组（P<0.05）；0Gy组与0.2Gy组之间差异无显著性意义（P>0.05）。4、显微镜下吻合处局部神经形态：1Gy组神经损伤处与周围组织粘连较其他各组轻；7Gy组神经损伤处与周围组织粘连程度轻于0Gy组、0.2Gy组及14Gy组；0Gy组、0.2Gy组及14Gy组神经损伤处与周围组织粘连程度相当。5、组织学和免疫组织学观察：1Gy组轴突肿胀、髓鞘结构与周围组织粘连程度及S-100蛋白表达分布均优于其他各组；7Gy组轴突肿胀、髓鞘结构与周围组织粘连程度及S-100蛋白表达分布均优于0Gy组、0.2Gy组及14Gy组；0Gy组和0.2Gy组组织学和免疫组织学观察结果基本一致且均优于14Gy组。6、透射电镜观察：1Gy组每高倍镜视野下神经纤维数量、轴突直径、髓鞘形态、神经纤维形态结构均优于其他各组；7Gy组每高倍镜视野下神经纤维数量、轴突直径、髓鞘厚度均优于0Gy组、0.2Gy组及14Gy组，但7Gy组、14Gy组与0Gy组、0.2Gy组相比均出现明显板层分离及空泡化，结构不清晰；0Gy组、0.2Gy组透射电镜观察结果基本一致且均优于14Gy组。结论：1Gy剂量的X线辐照能够促进周围神经损伤后神经再生及肢体功能恢复，从而提高神经修复的疗效。7Gy剂量辐照虽然一定程度上可以促进神经传导速度及肢体功能的恢复，但在神经的超微结构上却显示轻微的损伤作用。随着辐照剂量的增加，这种损伤作用越来越明显，使得肢体功能恢复减慢，并且剂量过低对于神经再生及功能恢复无明显影响。但其机制及长期效应仍待进一步研究。
【作者】张勇；
【导师】王培吉；
【作者基本信息】苏州大学，外科学，2014，硕士
【关键词】X线辐照；周围神经损伤；坐骨神经；神经再生；端端吻合；

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