胸髓橫斷對(duì)大鼠膀胱神經(jīng)支配通路的影響―假狂犬病毒跨突觸示蹤研究

1、胸髓橫斷對(duì)大鼠膀胱神經(jīng)支配通路的影響假狂犬病毒跨突觸示蹤研究    【摘要】 目的 利用假狂犬病毒跨突觸示蹤技術(shù)，研究胸髓橫斷傷所致的急、慢性脊髓損傷（SCI）對(duì)膀胱脊髓神經(jīng)支配通路的影響。方法 76只SD大鼠隨機(jī)分為4組:non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI  c 組。SCI  a 、SCI  b 和SCI  c 組大鼠完全橫斷脊髓，在飼養(yǎng)不同時(shí)間后，膀胱壁內(nèi)注射假狂犬病毒（PRV）;non-SCI組大鼠不損傷脊髓，僅于膀胱壁組織內(nèi)注射PRV。各組注射PRV后于既定時(shí)間點(diǎn)經(jīng)心

2、臟灌注固定取材。采用鏈霉卵白素過(guò)氧化物酶（SP）免疫組織化學(xué)方法顯示背根神經(jīng)節(jié)（DRG）和脊髓切片中PRV陽(yáng)性神經(jīng)元。計(jì)算機(jī)圖像分析軟件統(tǒng)計(jì)各組PRV陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目和面積，單因素方差分析比較各組統(tǒng)計(jì)值差異。結(jié)果 non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI  c 組大鼠膀胱重量分別為（144±9）mg、（142±8）mg、（486±51）mg和（656±69）mg。non-SCI和SCI大鼠PRV示蹤的時(shí)限性和分布相似。SCI大鼠病毒標(biāo)記的DRG細(xì)胞面積顯著增加（P<0.001），non-SCI、SCI

3、60; a 、SCI  b 和SCI  c 組分別為（593±40）m 2 、（588±39）m 2 、（815±53）m 2 和（902±57）m 2 。慢性SCI大鼠在注射PRV后第3天，L 6 和S 1 節(jié)段后角標(biāo)記細(xì)胞數(shù)顯著增加;注射后第4天，L6 和S 1 節(jié)段標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元數(shù)也顯著增加。結(jié)論 急性和慢性脊髓損傷不影響大鼠膀胱的PRV示蹤特性。慢性SCI大鼠膀胱排尿反射通路出現(xiàn)顯著重組。 關(guān)鍵詞 脊髓損傷 膀胱 排尿反射通路 假狂犬病毒 跨突觸示蹤       Effect

4、 of thoracic cord transection on the urinary bladder spinal neural pathway in rats:a transsynaptic tracing study by PRV       【Abstract】 Objective To determinate the effect of acute and chronic spinal cord injury（SCl）resulted from thoracic cord transection on the urinar

5、y bladder spinal neural pathway with a transsynaptic tracing study using Pseudorabies Virus（PRV）.Methods 76adult Sprague-Dawley rats were randomly divided into4groups，non-SCI，SCI  a ，SCI  b and SCI  c respectively.The non-SCI rats underwent no surgical procedure except pseudorabies vi

6、res（PRV）tracer injection into the bladder tissue while the rats of other groups were spinalized and given PRV injection at different time after SCI.Transcardiac perfusion fixation was done in appropriate survival periods after PRV injection.Then sections of dorsal root ganglion（DRG）and spinal cord w

7、ere processed for visualization of virus by the Streptavidin-Peroxidase（SP）immuno-histochemical procedure.All sections were measured with the Olympus Cue-2image analysis system.One way analysis of Variance test was used for comparison of different measurements between normal and spinalized rats.Resu

8、lts The bladder weights in non-SCI，SCI  a ，SCI  b and SCI  c rats were（l44±9）mg，（142±8）mg，（486±51）mg and（656±69）mg respectively.The time-ordered flow charts of PRV tracingwere similar in the non-SCI rats and in the SCI rats.The cross-sectional area of the labeled D

9、RG cell profiles increased significantly after SCI（P<0.001），which were（593±40）m 2 ，（588±39）m 2 ，（815±53）m 2 and（902±57）m 2 in non-SCI，SCI  a ，SCI  b and SCI  c rats respectively.The number of labelled cells in dorsal horn in L 6 and S  l segments3days after

10、 PRV injection markedly increased in chronic SCI rats and so did the number of labeled motor neurons4days post-injection.Conclusion The acute and chronic SCI has no effect on the process of virus transsynaptic transport belowthe level of lesion Subsequent to chronic SCI marked reorganization of the

11、micturition reflex pathways occurs.    Key words spinal cord injury bladder micturition reflex pathways pseudorabies virus transsynaptic tracing   下尿道（LUT）具有貯尿和周期性排尿兩個(gè)重要功能，這些功能需要在中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控下，通過(guò)膀胱逼尿肌和尿道外括約肌來(lái)協(xié)調(diào)完成。腰骶副交感神經(jīng)核近端的脊髓損傷（SCI）破壞了自主排尿和脊上中樞對(duì)排尿的控制，急性期后出現(xiàn)由脊髓反射通路調(diào)節(jié)的自發(fā)性排尿、膀胱過(guò)度活

12、躍伴隨尿道括約肌的張力性活動(dòng)（逼尿肌-括約肌失調(diào)DSD） 1  。臨床和電生理研究證實(shí)，SCI后膀胱過(guò)度活躍與無(wú)髓C-纖維膀胱傳入通路表型改變以及協(xié)調(diào)膀胱和括約肌功能的排尿反射通路重組關(guān)系密切 2，3  。然而目前相關(guān)的神經(jīng)解剖研究報(bào)道很少4  。Strack等 5  首次證實(shí)假狂犬病毒（PRV）的Bartha株可作為神經(jīng)解剖研究的特異的跨突觸示蹤劑以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于腎臟 6  、膀胱 7  和尿道 8  等多個(gè)器官的中樞自主神經(jīng)通路研究。盡管?chē)?guó)外已有應(yīng)用此技術(shù)研究正常大鼠的脊髓和腦神經(jīng)支配的報(bào)道 7，9  ，

13、但尚無(wú)用于SCI后大鼠膀胱神經(jīng)支配的研究報(bào)道。本研究的目的是利用PRV逆行性跨突觸示蹤技術(shù)研究急性和慢性SCI對(duì)膀胱脊髓神經(jīng)通路的影響，著重比較正常大鼠和SCI大鼠膀胱神經(jīng)支配的脊髓環(huán)路的差異，現(xiàn)將研究?jī)?nèi)容報(bào)告如下。1 材料與方法    1.1 分組 76只成年SD大鼠（230280g）隨機(jī)分為4組:N組（n=18）:僅進(jìn)行膀胱壁PRV注射的正常大鼠，稱non-SCI大鼠:A組（n=15）:胸髓橫斷后即刻膀胱壁注射PRV，稱SCI  a 大鼠;B組（n=19）:胸髓橫斷后3周膀胱壁注射PRV，稱SCI  b 大鼠;C組（n=24）:胸髓橫斷后3

14、個(gè)月膀胱壁注射PRV，稱SCI  c 大鼠。2 結(jié)果5只SCI  b 和9只SCI  c 大鼠注射病毒前死亡，SCI后2周內(nèi)死于血尿或腸道功能障礙，2周后死于褥瘡、神經(jīng)性潰瘍或難以控制的泌尿系感染。PRV注射后，無(wú)動(dòng)物死亡。各組注射PRV后存活時(shí)間、各存活時(shí)間動(dòng)物數(shù)目見(jiàn)表1。表1 各組注射PRV后存活時(shí)間和相應(yīng)大鼠數(shù)目 （略）    SCI  b 和SCI  c （慢性SCI）大鼠膀胱壁顯著增厚、膀胱重量顯著增加（P<0.001），non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI&#

15、160; c 大鼠膀胱重量分別為（144±9）mg、（142±8）mg、（486±51）mg和（656±69）mg。各組間L 5 S 2 脊髓、L 6 或S 1 DRG重量無(wú)差異，見(jiàn)表2。    表2 non-SCI和SCI大鼠膀胱、L 5 S 2 脊髓、L 6 或S 1 DRG重量比較 （略）    non-SCI和SCI大鼠PRV示蹤的時(shí)限性、分布相似。病毒注射2d后，一些L 6 S 1 DRG神經(jīng)元出現(xiàn)病毒陽(yáng)性、腰骶脊髓中僅副交感節(jié)前神經(jīng)元病毒陽(yáng)性。注射3d后，病毒標(biāo)記L 6 S 1 DR

16、G神經(jīng)元增多、L 6 S 1 脊髓節(jié)段中間內(nèi)側(cè)帶中間神經(jīng)元和后角二級(jí)傳入神經(jīng)元出現(xiàn)病毒標(biāo)記。脊髓切片PRV標(biāo)記細(xì)胞左右分布對(duì)稱，L 6 和S 1 脊髓節(jié)段分布相似。注射4d后，上述區(qū)域陽(yáng)性細(xì)胞增多，前角一些運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元出現(xiàn)病毒標(biāo)記。    慢性SCI后，PRV標(biāo)記的DRG細(xì)胞面積顯著增加（P< 0.001），見(jiàn)表3。non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI  c大鼠分別為（593±40）m 2 、（588±39）m 2 、（815±53）m 2 和（902±57）m 2 。注射PRV后3d，與non-SCI和SCI  a 大鼠相比，慢性SCI大鼠L 6 和S 1 脊髓節(jié)段后角陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)以及RLC（后角外側(cè)半?yún)^(qū)域陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/后角陽(yáng)性細(xì)胞總數(shù)×100%）顯著增加（見(jiàn)表3）