孫莉莉 周酈楠
急性脊髓損傷后開始時常為不完全性,最后結果常為兩種損害機制引起:原發(fā)性脊髓損傷和繼發(fā)性脊髓損傷(SSCI)。繼發(fā)性脊髓損傷為傷后幾小時至幾天發(fā)生的一系列損傷激活的自身破壞過程,使最初病灶周圍原來完整的組織發(fā)生自身破壞性病變,周圍神經(jīng)功能損害逐漸發(fā)展。所產生的脊髓損害遠遠超過了原發(fā)性損傷[1]。
1.1 實驗材料 雄性SPF大鼠60只,電子顯微鏡,化學試劑。
1.2 實驗動物分組 本實驗選用雄性健康SPF大鼠60只,體重260~300 g,正常對照組:20只。動物模型組的組織化學染色:20只。動物模型組的電子顯微鏡組:20只。
1.3 實驗方法
1.3.1 繼發(fā)性脊髓損傷大鼠模型制備 1%戊巴比妥鈉腹腔麻醉動物(30 mg/kg),俯臥位固定于立體定位儀上。以T10為中心暴露上下位錐板,咬除椎板,保持硬脊膜完整。在T10階段節(jié)段脊髓表面墊一曲度與脊髓表面一致的3 mm×8 mm塑料片,用30 g重物垂直壓迫T10節(jié)段脊髓10 min,逐層縫合肌肉皮膚。符合以下條件的大鼠歸入損傷組:壓迫時身體痙攣性顫動、尾巴痙攣性擺動、雙下肢及軀體回縮樣撲動;壓迫后硬脊膜內充血或水腫,雙下肢呈遲緩性癱瘓,斜板實驗測定最大角度<30°。對照組大鼠只暴露脊髓。術后不同時間點處死動物,4%多聚甲醛灌注固定,無菌條件下取損傷節(jié)段脊髓組織約1.0 cm,液氮保存或石蠟包埋。
1.3.2 組織染色標本的取材 對實驗動物用1%戊巴比妥鈉(40 ml/kg)腹腔麻醉后開胸,經(jīng)左心室70滴/min滴入1%肝素鈉的生理鹽水500 ml,同時剪開右心耳。繼用0.1 m磷酸鹽緩沖液(PBS,pH=7.4)配制的固定液(含4%多聚甲醛)灌流固定。取出實驗動物的脊髓組織,放入含4%多聚甲醛PBS的固定液中進行后固定大約2 h,之后將實驗動物的脊髓組織切成薄片移入含20%蔗糖的PBS中。在4℃冰箱中存放,至組織薄片沉底,經(jīng)水包埋,恒冷箱連續(xù)橫切片,片厚20 μm。經(jīng)OCT包埋,恒冷箱連續(xù)切片,片厚16 μm,-70℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 電子顯微鏡組織標本的取材 在1%戊巴比妥鈉(40 mg/kg體重)腹腔麻醉下,用含1%肝素鈉生理鹽水200 ml快速沖洗后,用2%多聚甲醛及2.5%戊二醛的0.1 m磷酸緩沖液250 ml灌流固定,灌流后立即取腦,切取脊髓組織塊置于4℃,2.5%戊二醛中固定24 h,經(jīng)1%鋨酸固定1 h后,常規(guī)脫水,Epon812包埋,L.K.B超薄切片,醋酸鈾、檸檬酸鉛雙重染色,日立H-600透射電鏡觀察并拍片。
1.3.4 尼氏染色 冰凍切片吹干,經(jīng)PBS漂洗5 min 3次,將切片置入1%甲苯胺藍溶液中37℃孵育90 min,取出后用蒸餾水沖洗,PBS漂洗5 min 3次,梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,光鏡下觀察。
2.1 尼氏染色結果 正常對照組大鼠脊髓前角細胞的尼氏染色切片上,神經(jīng)元數(shù)量較多,排列緊密,形態(tài)完整,細胞漿有內尼氏體。
動物模型組大鼠脊髓,肉眼可見大鼠脊髓損傷局部組織充血。鏡下可見SCCI后3~6 h損傷局部神經(jīng)元核固縮,胞體縮小,胞質深伊紅染色,成為紅色是神經(jīng)元。傷后1~3 d,軸突腫脹,出現(xiàn)空泡,白質內神經(jīng)髓鞘散亂、崩解破裂。傷后3~7 d膠質細胞增生明顯,可見衛(wèi)星現(xiàn)象及鬼影細胞。傷后14 d,損傷段脊髓變細部分灰質崩解壞死,可見囊腔形成。正常神經(jīng)元數(shù)量明顯增多,細胞豐滿,泡漿內尼氏體豐富。
2.2 透射電鏡結果 動物模型組大鼠脊髓前角神經(jīng)元細胞:核皺縮、核膜部分溶解、消失;線粒體腫脹、嵴紊亂甚至缺失;內質網(wǎng)擴張、脫顆粒;高爾基體扁平囊腔擴張;突觸數(shù)量減少、前后膜融合、突觸小泡不清或出現(xiàn)聚集。
根據(jù)尼氏染色及電鏡觀察說明繼發(fā)性脊髓損傷大鼠模型制備成功。
[1]Shoshani T,F(xiàn)aerman A,Mett I,et al.Identification of a novel hypoxia-inducible factor 1-responsive gene,RTP801,involved in apoptosis.Mol Cell Biol,2005,22(7):2283-2293.