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研究背景脊髓型颈椎病(Cervical Spondylotic Myelopathy,CSM)以脊髓神经功能障碍为主要表现,是一种因各类因素压迫脊髓而造成慢性脊髓损伤的颈部疾病。本病起病隐匿,且临床症状严重、致残比率较高。近些年来,其在人群中的发病率呈现显著增高态势,发病年纪也趋向低龄化,对中老年患者乃至年轻人的身体健康和生活质量构成了巨大危害。重度CSM患者尽早外科手术干预已成为行业共识,而对于轻中度患者应首先考虑保守治疗。对CSM患者确诊初始即积极干预,可有效延缓病情进展,保护脊髓功能,然而目前缺少公认的CSM治疗药物。中药发挥神经保护的作用长期应用于临床,其中本研究所用益肾养髓方是国际欧亚科学院朱立国院士有效经验方,目前已获得专利,前期回顾性分析该方治疗35例轻中度CSM患者具有较好的疗效,随后课题组在国家中医药管理局中医药行业科研专项课题“脊髓型颈椎病中医综合方案防治研究”资助下进行多中心随机双盲的临床研究,结果显示益肾养髓方治疗CSM临床有效率为71.64%,能够显著改善CSM患者的四肢感觉及运动功能,进一步证实该复方疗效确切。但本方仍缺乏深入的基础研究证据,在很大程度上限制了其临床推广应用。脊髓损伤会引起局部组织缺血缺氧、炎症反应和星形胶质细胞增殖水平的异常,造成神经再生障碍。星形胶质细胞过度增殖在脊髓损伤再生修复中是重要的研究方向之一。损伤早期形成的胶质瘢痕可形成屏障,避免正常的神经组织波及炎症等。而星形胶质细胞成熟以后对于机体有益的各种功能逐渐下降或消失,研究发现成熟星形胶质细胞或星形胶质瘢痕的存在与神经元轴突再生失败关系密切。本课题将从星形胶质细胞过度增殖影响神经元轴突再生角度开展研究,丰富益肾养髓方治疗脊髓型颈椎病的科学内涵,为该方的新药研发与临床推广应用提供科学依据。研究内容目的:观察益肾养髓方对脊髓型颈椎病大鼠运动功能、受压节段脊髓组织形态、星形胶质细胞过度增殖、神经元轴突再生及髓鞘化的影响。方法:选取SPF级雌性SD大鼠(240±20)g共66只,适应性饲养3天后,根据BBB评分进行脊髓运动功能基线评价,然后随机分为3组,空白对照组8只,假手术组8只,模型组50只,运用吸水膨胀材料压迫脊髓的方法进行CSM模型复制,造模结束后2周使用BBB评分和核磁影像进行模型评价,排除极值大鼠,然后将模型组随机分为5组,分别为益肾养髓方低、中、高剂量组、模型对照组、单唾液酸四己糖神经节甘脂钠对照组。根据组别分别给予相应药物干预4周,其余灌胃等体积蒸馏水。予干预前及干预后1、3、7、14、21、28天对大鼠进行运动功能评价,治疗结束后采用HE染色观察脊髓组织形态学改变;实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应法(Real time-PCR)检测胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)和神经生长相关蛋白 43(Growth associatedprotein-43,GAP-43)mRNA的表达水平;免疫荧光检测GFAP表达及分布;蛋白质印迹法(Western blot)检测GAP-43表达水平;透射电镜观察脊髓神经元轴突再生及髓鞘化情况。结果:(1)BBB评分结果:术后2周空白对照组和假手术组大鼠脊髓功能正常,且无统计学差异(P>0.05)。造模术后各时间点,模型组、中药低中高剂量组及单唾液酸四己糖神经节甘脂钠组大鼠肢体运动功能BBB评分均显著低于空白对照组及假手术组,且有统计学差异(P<0.05)。灌胃7天及以后,中药低中高剂量组及单唾液酸四己糖神经节甘脂钠组大鼠运动功能BBB评分高于模型组,且有统计学差异(P<0.05)。(2)HE染色结果:术后6周即给药4周后,空白对照组与假手术组脊髓组织白质灰质结构完整;模型组大鼠脊髓组织中神经纤维排列不清楚,白质疏松,有部分空腔,轴突断裂及脱髓鞘改变;各中药组及阳性对照组脊髓组织相对于模型组结构较为清晰,神经细胞形态趋于正常,神经元固缩、溶解、坏死减轻。(3)Real time-PCR 检测结果①干预结束后,空白对照组与假手术组GFAP mRNA表达量无统计学差异(P>0.05);模型组GFAP mRNA表达高于空白对照组和假手术组,且差异有统计学意义(P<0.05);益肾养髓方低中高剂量组及阳性对照组GFAP mRNA表达低于模型组,且有统计学差异(P<0.05)。②干预结束后,空白对照组与假手术组GAP-43 mRNA表达无统计学差异(P>0.05);模型组GAP-43 mRNA表达较空白对照组与假手术增多,但无统计学差异(P>0.05);与模型组比较,益肾养髓方低中高剂量组大鼠脊髓组织中GAP-43 mRNA表达增多,且有统计学差异(P<0.05)。(4)Western blot法检测结果干预结束后,空白对照组与假手术组大鼠脊髓组织中GAP-43表达无统计学差异(P>0.05);模型组大鼠脊髓组织中GAP-43表达多于空白对照组和假手术组,但比较无统计学差异(P>0.05);与模型组比较,益肾养髓方低中剂量组大鼠脊髓组织中GAP-43表达增多,且有统计学差异(P<0.05)。(5)免疫荧光染色结果干预结束后,空白对照组与假手术组GFAP表达无统计学差异(P>0.05);空白对照组和假手术组GFAP表达低于模型组大鼠,且有统计学差异(P<0.05);益肾养髓方低中高剂量组及单唾液酸四己糖神经节甘脂钠对照组大鼠脊髓组织中GFAP表达低于模型组(P<0.05),其中GFAP表达量在益肾养髓方中剂量组中最低。(6)透射电镜结果术后6周即给药4周后,空白对照组及假手术组大鼠脊髓组织轴突、髓鞘均表现出正常结构;模型组髓鞘可见“洋葱皮”样松解,轴突退化萎缩;各给药组与模型组相比,髓鞘脱失、轴突退变均有不同程度的改善。结论:(1)益肾养髓方可促进CSM大鼠脊髓运动功能恢复;(2)益肾养髓方可改善CSM大鼠受压脊髓的组织形态学变化;(3)益肾养髓方可降低CSM大鼠受压脊髓中GFAP的过表达,抑制星形胶质细胞过度增殖;(4)益肾养髓方可上调CSM大鼠受压脊髓中GAP-43的表达,促进神经元轴突再生;(5)益肾养髓方治疗CSM的作用机制可能与抑制星形胶质细胞过度增殖,减少胶质瘢痕对神经元轴突再生的阻碍有关。创新点:以星形胶质细胞过度增殖影响神经元轴突再生为切入点,从动物、组织、分子等多层面探讨益肾养髓方对慢性脊髓损伤的神经修复机制,揭示中药复方治疗CSM的科学内涵。