翟洪建 王風(fēng)波 虞樂(lè)華
1.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,四川成都 610500;2.重慶醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,重慶 400010
宮內(nèi)感染(intrauterine infection)作為新生兒腦白質(zhì)損傷(NWMD)的重要致病因素,已得到廣泛證實(shí)。少突膠質(zhì)細(xì)胞(OL)及腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘的損傷均是NWMD的主要病理特點(diǎn),OL的成熟前體是少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(OPCs),對(duì)感染和缺血極為敏感。本研究建立先天性腦損傷仔鼠模型,經(jīng)電針干預(yù)治療,電子顯微鏡下觀(guān)察腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘的超微結(jié)構(gòu),測(cè)量并計(jì)算出髓鞘厚度平均值,進(jìn)而從髓鞘厚度的角度探討電針治療對(duì)先天性腦損傷及腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘修復(fù)的影響。
清潔級(jí)成熟Wistar雌性大鼠38只,雄性大鼠19只,體重≥210 g,全部由四川動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供;脂多糖(LPS血清型055:B5,美 國(guó)SIGMA公 司);120KV透 射 電 子 顯 微 鏡(JEM-1200EX)(日本電子株式會(huì)社)。
參照王風(fēng)波等[1]方法使用的制備宮內(nèi)感染致先天性腦損傷仔鼠模型。孕鼠隨機(jī)分為生理鹽水對(duì)照組(n=4)和LPS組(n=29),兩組均去除孕22 d前分娩的早產(chǎn)鼠。仔鼠出生后,對(duì)胎盤(pán)做HE染色病理學(xué)檢測(cè),大量的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為宮內(nèi)感染的判斷標(biāo)準(zhǔn)。隨機(jī)選取生理鹽水對(duì)照組仔鼠22只(n=22),LPS組仔鼠40只(n=40);LPS組仔鼠隨機(jī)分為非干預(yù)組22只(n=22)、電針組18只(n=18);于24 h隨機(jī)處死對(duì)照組和非干預(yù)組仔鼠各4只,行腦組織病理學(xué)檢測(cè)。電針組仔鼠于第7天開(kāi)始進(jìn)行電針干預(yù),對(duì)照組、非干預(yù)組仔鼠均常規(guī)飼養(yǎng)。分別于第14天、第28天取各組仔鼠腦白質(zhì)測(cè)量神經(jīng)髓鞘厚度。
選取仔鼠百會(huì)、曲池及足三里諸穴,具體操作參照《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)》[2]及王風(fēng)波等[1]方法:仔鼠頂骨正中定百會(huì),橈骨近端的關(guān)節(jié)外側(cè)凹陷處取曲池,膝關(guān)節(jié)后外側(cè)腓骨小頭下約5 mm處定足三里,采用直徑0.2 mm、長(zhǎng)20 mm的華佗牌針灸針,各穴均連接電針儀,調(diào)設(shè)連續(xù)波,5~10 Hz頻率,3~5 V強(qiáng)度,以頭部輕微抖動(dòng)為宜,持續(xù)刺激10 min。每日1次,干預(yù)至第28天。
參照王風(fēng)波等[3]方法制備常規(guī)腦白質(zhì)電鏡標(biāo)本,用球切法(isector)包埋抽取出的腦白質(zhì)組織塊,確保各方向分布的神經(jīng)纖維均有相同抽樣概率,再以常規(guī)電鏡包埋法包埋組織塊,每個(gè)包埋好的腦白質(zhì)組織塊隨機(jī)切取一張60 nm的超薄切片,透射電子顯微鏡下觀(guān)察髓鞘情況,每張切片隨機(jī)選取5個(gè)視野,放大20 000倍拍照。
參照Larsen[4]方法,在放大20 000倍的照片上隨機(jī)疊加等距測(cè)試線(xiàn),計(jì)數(shù)每個(gè)待測(cè)髓鞘斷面的內(nèi)外邊界與測(cè)試線(xiàn)的交叉點(diǎn)數(shù),將髓鞘內(nèi)邊界與測(cè)試線(xiàn)的交點(diǎn)按順序編號(hào),總數(shù)為I,隨機(jī)選取前I/4中的一個(gè)編號(hào)作為首個(gè)髓鞘厚度的測(cè)試點(diǎn),其所在位置+I/4為第二個(gè)測(cè)試點(diǎn),第三個(gè)測(cè)試點(diǎn)為第二點(diǎn)位置+I/4,第四個(gè)測(cè)試點(diǎn)為第三點(diǎn)位置+I/4,于這4個(gè)測(cè)試點(diǎn)處分別測(cè)量髓鞘內(nèi)外邊界的最短距離,取其平均值為髓鞘厚度。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn),多組間均數(shù)比較采用q檢驗(yàn),非正態(tài)分布和方差不齊時(shí),用秩和檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
LPS組孕鼠胎盤(pán)內(nèi)見(jiàn)大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),對(duì)照組母鼠胎盤(pán)無(wú)炎癥反應(yīng)。LPS組仔鼠腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松,其內(nèi)大量膠質(zhì)細(xì)胞聚集,并有血管擴(kuò)張,腦室內(nèi)出血等病理改變;對(duì)照組仔鼠腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)完整,無(wú)明顯膠質(zhì)細(xì)胞聚集、血管擴(kuò)張及出血等,且核仁清楚,布局有序。
2.2三組仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘厚度測(cè)量結(jié)果
非干預(yù)組、電針組仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘厚度平均值均明顯低于對(duì)照組,組間差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P﹤0.01);電針組仔鼠髓鞘厚度平均值高于非干預(yù)組(P﹤0.01);各組第14天與第28天組內(nèi)比較,差異均有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P﹤0.01)。見(jiàn)表1、圖1~3。
表1 三組仔鼠腦神經(jīng)髓鞘平均厚度檢測(cè)情況比較(±s)
表1 三組仔鼠腦神經(jīng)髓鞘平均厚度檢測(cè)情況比較(±s)
注:與對(duì)照組比較,*P﹤0.01;與非干預(yù)組比較,△P﹤0.01;與同組14 d比較,▲P﹤0.01
組別14 d只數(shù) 髓鞘平均厚度(nm)28 d只數(shù) 髓鞘平均厚度(nm)對(duì)照組非干預(yù)組電針組999 109.7667±9.7985 65.4457±6.9376*88.5768±2.6786*△999 126.5667±4.5768▲88.4465±5.3365*▲110.5546±4.6673*△▲
圖1 對(duì)照組14日齡仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘(電鏡×20 000)
圖2 非干預(yù)組14日齡仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘(電鏡×20 000)
圖3 電針組14日齡仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘(電鏡×20 000)
神經(jīng)髓鞘由OL突起的胞膜包卷軸突而成,脫髓鞘損害與OL受損息息相關(guān)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)髓鞘缺失的主要因素包括髓鞘合成障礙及過(guò)多破壞兩方面,髓鞘合成障礙多見(jiàn)于先天性損傷,如腦室周?chē)踪|(zhì)軟化(PVL),髓鞘的過(guò)多破壞則見(jiàn)于繼發(fā)于全身性疾病和炎性脫髓鞘病(IIDDs)[5]。PVL通常出現(xiàn)于妊娠第28~34周,是NWMD的主要表現(xiàn)形式。宮內(nèi)感染是WMD的重要病因之一,不但可以直接侵犯胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng),而且可以通過(guò)引起炎癥反應(yīng)和干擾胎盤(pán)血流循環(huán)致胎兒腦的血供減少,引起胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性和缺血性損傷[6]。王風(fēng)波等[3]研究顯示,宮內(nèi)感染可致腦損傷仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)脫髓鞘損害。OL是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的主要類(lèi)型之一,主要參與髓鞘的形成,其成熟前期的OPCs對(duì)感染和缺血極為敏感,NWMD的主要病理表現(xiàn)即包括髓鞘與軸突的損害。髓鞘的修復(fù)與再生是人體復(fù)雜的自我調(diào)節(jié)功能之一,神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞均參與到其各個(gè)階段的精細(xì)調(diào)控,大腦白質(zhì)內(nèi)大量的并行的髓鞘化軸突毗鄰OL,接受OL提供的髓鞘形成所需的必要物質(zhì),若OL受到損傷,與其毗鄰的軸突便將面臨髓鞘缺損的狀況。OL還可合成新的髓鞘來(lái)包繞暴露的軸突,并且通過(guò)釋放各種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子促使受損軸突的修復(fù)[7];同時(shí),遭受失髓鞘的神經(jīng)元自身的功能恢復(fù),也對(duì)髓鞘的修復(fù)和再生有著重要的作用。另外,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的另外兩種類(lèi)型:小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞,在WMD發(fā)生后很快反應(yīng),通過(guò)次級(jí)激活,產(chǎn)生數(shù)量龐大的細(xì)胞因子,進(jìn)而激活前體細(xì)胞,對(duì)于髓鞘再生亦是不可或缺的因素[8]。而早期的積極干預(yù)對(duì)WMD的治療作用毋庸置疑,王風(fēng)波等[3]發(fā)現(xiàn),早期豐富康復(fù)訓(xùn)練不但能在形態(tài)上改善腦損傷仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘的狀況,并且能顯著地增強(qiáng)仔鼠腦組織腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)的陽(yáng)性表達(dá),對(duì)受損神經(jīng)髓鞘的修復(fù)和再生具有積極地促進(jìn)作用。
針刺治療腦損傷歷史悠久,療效確切,對(duì)于穴位的解釋?zhuān)瑐鹘y(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為,百會(huì)屬督脈穴,與腦密切相關(guān),曲池、足三里屬陽(yáng)明經(jīng)合穴,功效醒腦開(kāi)竅,針刺督脈百會(huì)穴及陽(yáng)明經(jīng)合穴治療腦損傷,可振奮周身之陽(yáng)氣,疏經(jīng)通絡(luò),促進(jìn)氣血運(yùn)行,促進(jìn)肢體功能康復(fù)。電針療效明顯優(yōu)于單純針刺或電刺激,已得到大量研究證實(shí)。王風(fēng)波等[3]取“百會(huì)、足三里”諸穴,對(duì)先天性腦損傷仔鼠進(jìn)行電針干預(yù),發(fā)現(xiàn)腦損傷仔鼠腦組織BDNF陽(yáng)性表達(dá)明顯增強(qiáng),對(duì)于腦損傷的功能重塑及恢復(fù)具有積極意義;芮君等[9]電針刺激腦缺血大鼠“百會(huì)、風(fēng)府”穴,腦組織BrdU/NSE和Brdu/GFAP陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量均明顯增多,進(jìn)而促進(jìn)中樞神經(jīng)干細(xì)胞增殖分化。
基于以上理論及研究成果,本研究采用宮內(nèi)感染致先天性腦損傷仔鼠模型,參考王風(fēng)波等[3]采用的體視學(xué)技術(shù),測(cè)量仔鼠腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘厚度并計(jì)算平均值,從腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘厚度的角度探討電針對(duì)先天性腦損傷的治療作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本研究說(shuō)明,積極而早期的電針干預(yù)可提高腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘厚度平均值,有利于腦白質(zhì)神經(jīng)髓鞘的修復(fù)與再生,為進(jìn)一步研究電針在小兒腦損傷治療的臨床運(yùn)用方面提供一定的客觀(guān)依據(jù)和積極的指導(dǎo)意義。
[1]王風(fēng)波,李曉捷,唐明薇.電針對(duì)先天性腦損傷仔鼠腦組織腦源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子表達(dá)的影響[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合兒科學(xué)雜志,2011,3(3):213-216.
[2]李忠仁.實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)[M].北京:中國(guó)中醫(yī)藥出版社,2003:22-27.
[3]王風(fēng)波,李曉捷,唐明薇.豐富康復(fù)訓(xùn)練對(duì)先天性腦損傷仔鼠腦神經(jīng)髓鞘發(fā)育和修復(fù)的影響[J].中國(guó)傷殘醫(yī)學(xué)雜志,2011,19(9):6-9.
[4]Larsen JO.Stereology of nerve cross sections[J].J Neurosci Methods,1998,85(1):107-118.
[5]戚曉昆.中樞神經(jīng)系統(tǒng)特發(fā)性炎性脫髓鞘病臨床進(jìn)展[J].中國(guó)神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志,2008,15(2):77-79.
[6]程璐,陳曉光.TORCH病原及其檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)病原生物學(xué)雜志,2008,3(3):223-226.
[7]Einstein O,F(xiàn)ainstein N,Vaknin I,et al.Neural precursors attenuate autoimmune encephalomyelitis by peripheral immunosuppression[J].Ann Neurol,2007,61(3):209-218.
[8]方依卡.中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘再生的生物學(xué)機(jī)制[J].臨床醫(yī)學(xué)工程,2010,17(3):154-155.
[9]芮君,裴海濤.電針刺激對(duì)腦缺血大鼠神經(jīng)干細(xì)胞分化的影響[J].上海針灸雜志,2011,47(4):326-327.