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督脉电针与神经干细胞移植联合应用促进SCI横断大鼠前角运动神经元存活及减轻后肢肌萎缩的研究

来源:筏尚旅游网
维普资讯 http://www.cqvip.com 104 .中国康复医学杂志,2006年,第21卷,第2期 Chinese Journal ofRehabilitation Medicie,Feb.2006,Vo1n.21,No-2 基础研究・ 督脉电针与神经干细胞移植联合应用促进S CI横断 大鼠前角运动神经元存活及减轻后肢肌萎缩的研究 李晓滨 曾园山1,2 陈玉玲 陈穗君 摘要 目的:探讨督脉电针与神经干细胞移植联合应用对大鼠脊髓全横断损伤的前角运动神经元存活以及减轻后 肢肌萎缩有无促进作用。方法:将正常组、对照组、督脉电针组(电针组)、神经干细胞移植组(NSCs组)和督脉电针+神 经干细胞移植组(电针NSCs组)成年大鼠T10脊髓段做全横断损伤,其中NSCs组和电针NSCs组在损伤处移植神经 干细胞,电针组和电针NSCs组在术后开始接受督脉电针治疗。所有实验动物在脊髓损伤后存活65天。结果:电针 NSCs组大鼠其腰段脊髓受损伤运动神经元的存活数量明显多于其他实验对照组大鼠。电针NSCs组大鼠后肢的股 二头肌萎缩程度明显小于其他实验对照组大鼠。结论:督脉电针与神经干细胞移植联合应用能够促进大鼠脊髓全横 断损伤后受损伤的脊髓前角运动神经元存活,以及减轻大鼠脊髓全横断损伤后瘫痪的后肢股二头肌的萎缩状况。 关键词 督脉;电针:神经干细胞移植;脊髓损伤;运动神经元;肌萎缩;大鼠 中图分类号:R245.97.¥338.21.R49 文献识别码:A 文章编号:1001—1242(2006)一02—0104—04 The combination of Goremor Vessel electroacupuncture and neural stem cells transplantation to promote the survival of injured motoneuron of anterior horn and to reduce the myatrophy of hind limbs in rat spinal cord transected completely/LI Xiaobin,ZENG Yuanshan,CHEN Yuling,et alJ/Chinese Journal of Rehabilita- tion Medicine,20O6,21(2):104--107 Abstract Objective:To explore the effects of combination of Goremor vessel electroacupuncture and neural stem cells transplantation(NSCs)on the survival of injured motoneuron of anterior horn and the myatrophy of hind limbs in rat spinal cord transected completely.Method:Completely transection the T10 spinal cord of adult rats was performed in the normal group,the control group,the NSCs implnta group(NSCs group),the Goremor vessel elec- troacupuncture group(EC group)and the Goremor vessel electroacupuncture plus NSCs grafted group(EC+NSCs group).NSCs were simutaneously implanted into the transected site of spinal cord in NSCs group and EC+NSCs roup.The anigmals of EC group and EC+NSCs group were treated by Goremor vessel electmacupuncture after oD. eration.All the experimental rats were fed for 65 days.Result:1.he sTurvival number of injured motoneuron at the lumbar segment in EC+NSCs group of rat were more than that in the other experimentl controla groups.2.The my. atrophy degree of Biceps femoris muscle at the hind limbs in EC+NSCs group of rat were obviously less than that in the other experimentl contarol groups.Conclusion:he combiTnation of Goremor vessel electroacupuncture and transplntaation neurla stem cells may promote the survival of injured motoneuren of the anterior horn and reduce the myatephy degrree of Biceps femoris muscle at the hind limbs suffering from paralysis after rat spinal cord tran. sected completely. Author S address Division of Neuroscience,Department of Histology and Embryology,Zhongshan Medical CollegeSun Yat—sen University,Guangzhou,5 10080 , Key words goremor vessel;electroacupuncture;neurla stem cells;spinal cord injury;motoneuren survival;my. atrophy;rat 在进行脊髓损伤修复研究时,更多的关注点是 损伤区的神经纤维再生以及受损伤神经元功能性网 络的重建f11。近些年来,本研究组也围绕上述关注点 展开过一些研究[2--6]。在前期研究中,我们注意到如果 在离脊髓损伤区上下端两个椎体棘突间隙阿是穴进 行督脉电针的同时,在脊髓损伤区远端的腰俞穴和 长强穴进行督脉电针刺激,则可以明显加快全横断 的机制还不清楚,可能与支配后肢肌肉的脊髓受损 ¥基金项目:国家自然科学基金(30472132);广东省中医药管理局科 研基金(101139和303013) ‘1 中山大学中山医学院组织胚胎学教研室神经科学研究室,广州市 中山二路74号.510080 2通讯作者:曾园山(中山大学中山医学院组织胚胎学教研室神经 科学研究室,广州市中山二路74号,510080) 3广州医学院组织胚胎学教研室 4中山大学附属一院针灸科 作者简介:李晓滨,男,博士,副教授 收稿日期:2005-08-21 脊髓损伤的大鼠后肢部分运动功能恢复I41。但是其中 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国康复医学杂志,2006年,第2l卷,第2期 Chinese Journal ofRehabilitation Medicie,Feb.2006,Vo1n.21,No.2 105 伤运动神经元的存活状况有关。因此,本研究试图观 察脊髓损伤后支配后肢肌肉的运动神经元存活状 况.以及后肢股二头肌的形态变化,探讨督脉电针结 弓,仔细剪开T8一 和 一T10椎弓间韧带,有齿 镊轻提 棘突,沿 一T10椎弓间隙,自两侧剪断 椎弓根部,移出 椎弓,既暴露T10段脊髓,用 尖刃手术刀快速完成脊髓全横断。止血后,在脊髓切 断处填入约2mmx2mmx2mm无菌明胶海绵,先用 合神经干细胞移植对大鼠脊髓全横断损伤的前角运 动神经元存活,以及减轻后肢肌萎缩有无促进作 用,为脊髓损伤患者的早期康复治疗提供实验依据。 棉球吸去填充海绵内的液体,再用微量移液器抽取 1材料与方法 1.1神经干细胞的获取、培养及纯化 出生1—2d的SD大鼠,在无菌条件下开颅,切 取海马和侧脑室下区的脑片(约2mm厚),放入新鲜 D—Hank液中,用吸管轻柔吹打数十次(以肉眼观察 明显组织块消失为度)。吹打后的组织悬液移入离心 管离 L,(15OOdmin,5min,后续的离心过程相同),去上 清液。加入0.25%胰蛋白酶 肖化液,并用吸管轻吹打 至沉淀细胞散开,置于37cc温箱消化10min。加含有 胎牛血清的培养液以终止消化,离心后弃上清液,加 新鲜D—Hank液清洗。离心弃上清液后,加入 DMEM/Fl2(含20ng/ml bFGF和201xl/ml B27)无血清 培养液,用吸管吹散沉淀为细胞悬液。用200目细胞 过滤器过滤细胞液,移入培养瓶,先加入约5ml DMEM/F。 培养液混匀,取样进行细胞密度计数,根 据细胞计数情况逐渐加入DMEM/F。 培养液,调整 为lxl04个/ml的细胞浓度后放人37cc、5%C02培养 箱进行培养。每5—7d半量更换培养液1次,待大量 神经球形成后,更换新培养瓶,收集悬浮的神经球, 弃去贴壁的分化细胞,将收集的细胞悬液离心去上 清液,加入新鲜DMEM/F。 培养液,并用吸管轻吹打 至神经球分散开后,再放入培养箱培养。经5—6d 后,新一代的神经球形成。收集第二代培养7—8d的 神经干细胞(NSCs)悬液,用吸管轻吹打神经球至散 开,并经细胞计数调制成移植所需细胞浓度后用于 移植。 1.2实验动物分组 将25只SD成年雌性大鼠(体重约220— 250g),分为正常组、对照组、督脉电针组(电针组)、神 经干细胞移植组(NSCs组)和督脉电针+神经干细胞 移植组(电针NSCs组),每组5只。本实验所用的新 生和成年大鼠均由中山大学北校区实验动物中心提 供。 1.3制备脊髓全横断损伤模型和神经干细胞移植 除正常组外,其余4组大鼠腹腔内注射戊巴比 妥钠(25--30mg/kg)进行麻醉。经无菌消毒后,切开 背部正中皮肤,用器械沿两侧棘突顺腰棘肌群走向 钝性分离肌肉和韧带,暴露T8、 和T10棘突和椎 lOpJ已制备好的神经干细胞悬液(浓度为8xl 06个 细胞/Ix1),快速注入明胶海绵内。清理创13后,依肌 肉层、皮下组织和皮肤顺序逐层缝合。术后连续3d, 每只动物肌肉注射青霉素5万单位0.5ml/d,皮下注 射生理盐水5ml/d。人工排尿,2—3次/天。术后4组 动物均饲养9周。 1.4督脉电针治疗 电针组和电针NSCs组的大鼠自术后第5d开 始接受隔日1次的督脉电针治疗。选取两组督脉穴 位,同时进行。第1组为两个督脉阿是穴,位于脊髓 横断处上、下约两个脊髓段(1_7一T8和Tll—T12) 的棘突之间。第二组为腰俞和长强穴。4个穴位的进 针深度均为穿透皮后,再进针约2mm,刺激强度为 12mV,频率为疏密波,留针时间为15min。此外,两 组大鼠均在每天排尿后进行适量的运动恢复训练, 如爬网格等。 1.5实验动物的组织标本制备 5组动物深麻醉后开胸,经左心室至主动脉,固 定插管。先快速灌注预冷生理盐水约180ml(每 100ml含1%亚硝酸钠0.2ml和肝素200IU),冲洗血 管,随后限速(1O--12ml/min)滴注预冷固定液(含 4%多聚甲醛的0.1mol/L磷酸钠缓冲液,pH7.4) 300ml。灌注固定后,从动物背部剥离肌肉,并仔细剪 开颅骨和各段椎弓,剪断脑神经和脊神经后,游离并 提取出全脑和脊髓,切取Ll—L5脊髓段,置入上述 新鲜固定液中做后固定。固定后的脊髓组织放入 30%蔗糖溶液中(0.1mol/L磷酸钠缓冲液为溶液,pH 7.4),浸泡时间以脊髓组织沉底为度(4cc)。用冷冻 包埋剂OCT将脊髓组织分节段包埋后,做连续冰冻 横切片,片厚为201xm。组织切片用中性红染色。此 外在完成灌注固定后,分离后肢主要大腿伸肌群股 二头肌(biceps femoris muscle),并放入Bouin固定液 中二次固定,石蜡包埋,组织切片用HE染色。 1.6脊髓腰段前角运动神经元的计数 5组大鼠腰段脊髓组织切片为横断面,被中性 红染色。观察并计数5组L1、L3和L5节段的脊髓 前角(双侧)运动神经元数量。每只动物腰段的3个 节段均分别计数4张切片(间隔3张取1张),每组 动物(5只)每个节段(如L1)共计数20张切片,计数 维普资讯 http://www.cqvip.com

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