骨科脊髓損傷修復(fù)研究進(jìn)展課件

脊柱的構(gòu)成脊柱的構(gòu)成1骨科脊髓損傷修復(fù)研究進(jìn)展課件2骨科脊髓損傷修復(fù)研究進(jìn)展課件3概述脊髓損傷(SCI)是人類致殘率最高的疾患之一。脊髓損傷平面愈高,患者喪失的功能愈多,脊髓圓錐損傷可致骶區(qū)感覺功能喪失,排尿排便功能障礙。更高位的脊髓損傷可直接導(dǎo)致?lián)p傷平面以下的感覺、運(yùn)動(dòng)功能喪失及排尿排便功能障礙。由于脊髓損傷后斷裂的軸突不能再生,目前對(duì)SCI的治療仍是當(dāng)今一大醫(yī)學(xué)難題。概述脊髓損傷(SCI)是人類致4從以下三個(gè)方面介紹動(dòng)物模型的研究基礎(chǔ)研究進(jìn)展藥物研究進(jìn)展從以下三個(gè)方面介紹動(dòng)物模型的研究5動(dòng)物模型的研究脊髓損傷的發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)和救治水平的提高，主要得益于實(shí)驗(yàn)性脊髓損傷模型研究的不斷發(fā)展，自Allen于1911年首次建立重物下落打擊挫傷模型以來，經(jīng)過幾代神經(jīng)科學(xué)者的不斷努力，使脊髓損傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿照橥晟?我們主要介紹常用的脊髓損傷模型的原理、方法及其優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用。動(dòng)物模型的研究脊髓損傷的發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)和救治水6脊髓損傷種類及其對(duì)損傷模型的要求根據(jù)臨床脊髓損傷患者的表現(xiàn)及病理改變，脊髓損傷可分為不完全損傷、脊髓半切傷、中央型脊髓損傷、前脊髓損傷、后脊髓損傷及完全性損傷等6種類型。目前實(shí)驗(yàn)所建立的脊髓損傷動(dòng)物模型總體上可達(dá)到不完全損傷、完全性損傷及橫斷性損傷的要求。脊髓損傷種類及其對(duì)損傷模型的要求根據(jù)臨床脊髓損傷患者的表現(xiàn)及7所以預(yù)防繼發(fā)損傷是早期治療的關(guān)鍵！所以，脊髓所受作用力的大小主要取決于重物的質(zhì)量。5)強(qiáng)化SCI后自身神經(jīng)保護(hù)因子、營養(yǎng)因子、促再生因子（如硫磺酸）含量上升。三、脊髓損傷的基因治療1911年，Allen首先將脊髓損傷分為原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷兩個(gè)階段。故常采用雙盲“雙人獨(dú)立觀察記錄，最后取較低值或均值為準(zhǔn)。增生的膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)類似“瘢痕”，可阻隔神經(jīng)細(xì)胞的再生突起通過損傷區(qū)。7)促進(jìn)多種神經(jīng)生長(zhǎng)因子作用;HL(hind-limb,HL)后肢膠質(zhì)瘢痕中存在的主要抑制因子是CSPG,有多種。勢(shì)能相同，質(zhì)量越大，造成的脊髓損傷越大。BBB后肢功能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)三、缺血再灌流損傷模型如技術(shù)熟練程度、動(dòng)物種屬及年齡、脊柱未嚴(yán)格固定可使每次撞擊部位不一致，撞擊錘與脊髓相接觸的表面的形狀與面積不一，需行椎板切除術(shù)，而可能損傷進(jìn)入脊髓的血管及脊神經(jīng)而影響脊髓損傷的病理和功能變化的評(píng)估。阿片受體拮抗劑(如納絡(luò)酮);促甲狀腺激素釋放激素(TRH);EAA受體拮抗劑(其中NMDA(N2甲基2D2天門冬氨酸)受體的生理拮抗劑Mg2+已應(yīng)用于腦外傷的臨床治療);二甲亞砜(DMSO);東莨菪堿(Scopo2lamine,SCP);Y2氨基丁酸(GABA)和氯苯氨丁酸(Balofen);前列腺素抑制劑;內(nèi)皮素拮抗劑等。理想的SCI模型臨床sci的傷情多種多樣，損傷機(jī)制也十分復(fù)雜，因此，無論那種模型，都不能完全滿足臨床sci每個(gè)方面的需要。進(jìn)行脊髓損傷的研究，首先要復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)理想的脊髓損傷模型，理想的模型應(yīng)具備以下要求：（1）臨床相似性，即制作的脊髓損傷模型應(yīng)與臨床相近似!動(dòng)物模型能模擬發(fā)生人類脊髓損傷特殊的病理過程，盡量接近人類情況。（2）可調(diào)控性，即可根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)整損傷強(qiáng)度，復(fù)制不同損傷程度的脊髓損傷模型。（3）可重復(fù)性和可操作性，即可對(duì)脊髓損傷模型的關(guān)鍵步驟客觀化，定量化，模型操作技術(shù)簡(jiǎn)單、易于掌握、便于推廣。所以預(yù)防繼發(fā)損傷是早期治療的關(guān)鍵！理想的SCI模型臨床sci8實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇既要考慮到其生物學(xué)特性是否接近人類，也要兼顧其來源及價(jià)格狀況。國內(nèi)外常用的脊髓損傷動(dòng)物有靈長(zhǎng)類、狗、雪豹、大白鼠、豬、兔等。其中靈長(zhǎng)類動(dòng)物（如猿、猩猩、猴等）由于體型大，在手術(shù)操作實(shí)感上與人類極為相似，是最理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但其價(jià)格昂貴!難以獲得。目前，大鼠和小鼠是最常見的脊髓損傷動(dòng)物模型。這是由于它的成本低、容易獲得。同時(shí)，由于后者具有基因被改造的潛能。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇既要考慮到其生物學(xué)特性是否接近9脊髓損傷模型的類型機(jī)械性損傷模型缺血再灌注損傷模型化學(xué)性損傷模型脊髓損傷模型的類型機(jī)械性損傷模型10一、機(jī)械性脊髓損傷模型的類型一、機(jī)械性脊髓損傷模型的類型111、銳性損傷模模型

包括脊髓全切模型、脊髓半切模型等方法：使用銳利的虹膜刀片橫斷或半橫斷脊髓，或切除一段脊髓。使損傷部位脊髓的頭端和尾端失去解剖連續(xù)性及生理上的聯(lián)系。特點(diǎn)：可以為神經(jīng)軸突的再生提供有價(jià)值的資料，能夠讓人準(zhǔn)確判定損傷所涉及的軸突為何種類型的神經(jīng)。同時(shí)，也可以觀察神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)組織、細(xì)胞移植對(duì)這一過程的影響及作用。1、銳性損傷模模型

包括脊髓全切模型、脊髓半切模型等12優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)便，傷口清楚、出血少、繼發(fā)反應(yīng)輕、對(duì)實(shí)驗(yàn)器材要求不高。缺點(diǎn)該模型撕破硬脊膜，破壞了相對(duì)獨(dú)立的中樞環(huán)境，與臨床之間相關(guān)性差，可重復(fù)性差，脊髓損傷后尿便功能障礙，難以討論，且動(dòng)物死亡率高，得到整批數(shù)據(jù)較難。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)便，傷口清楚、出血少、繼發(fā)反應(yīng)輕、對(duì)實(shí)132、挫傷型模型及其優(yōu)點(diǎn)

脊髓背側(cè)打擊損傷模型

Allen于1911年最早使用重物墜落WD(WeightDrop)法,即用重物從不同的高度落下打擊脊髓背側(cè)造成不同程度的損傷。該模型與人類脊髓損傷的性質(zhì)非常相近。兩者均屬一定力量撞擊后造成脊髓水腫、缺血，并繼發(fā)一系列損傷反應(yīng)脊髓損傷的典型表現(xiàn)，同時(shí)，該法保持了硬脊膜完整性，可有效的防止外源性成分侵入脊髓損傷區(qū)域，并防止脊髓外露出腦脊液。此外，該法脊髓損傷節(jié)段可以限定，撞擊量可以調(diào)控。2、挫傷型模型及其優(yōu)點(diǎn)

脊髓背側(cè)打擊損傷模型14缺點(diǎn)這種致傷模型影響因素很多：如技術(shù)熟練程度、動(dòng)物種屬及年齡、脊柱未嚴(yán)格固定可使每次撞擊部位不一致，撞擊錘與脊髓相接觸的表面的形狀與面積不一，需行椎板切除術(shù)，而可能損傷進(jìn)入脊髓的血管及脊神經(jīng)而影響脊髓損傷的病理和功能變化的評(píng)估。尚不能充分模擬臨床上的脊髓損傷。這是由于臨床上大多數(shù)脊髓損傷是由脊柱骨折脫位所致!常累及脊髓前方，對(duì)脊髓前動(dòng)脈損傷大?？沙霈F(xiàn)撞擊錘多次撞擊導(dǎo)致(反彈)損傷，另外用勢(shì)能表示脊髓受傷力的大小不夠準(zhǔn)確。缺點(diǎn)這種致傷模型影響因素很多：15關(guān)于勢(shì)能實(shí)驗(yàn)證實(shí)同樣的勢(shì)能造成的截癱，12周后，有的完全恢復(fù)。有的完全截癱。所以，脊髓所受作用力的大小主要取決于重物的質(zhì)量。勢(shì)能相同，質(zhì)量越大，造成的脊髓損傷越大。關(guān)于勢(shì)能實(shí)驗(yàn)證實(shí)同樣的勢(shì)能造成的截癱，12周后，有的完全16改進(jìn)近年來，許多學(xué)者對(duì)WB法進(jìn)行改良，使其達(dá)到既能定性又能定量分析。他們規(guī)范動(dòng)物受打擊的姿態(tài)、重物的質(zhì)量、下落高度、速度和勢(shì)能、墊片質(zhì)量及面積的標(biāo)準(zhǔn)。使模型智能化、儀器化、計(jì)算機(jī)化。在固定大鼠四肢的同時(shí)，用立體定位儀固定頭部，從而將動(dòng)物本身對(duì)模型穩(wěn)定性的影響降到最低程度。重新設(shè)計(jì)了打擊裝置。添加了電磁極部分，包括繞有銅線圈以控制重物于墊片的電磁極，激光發(fā)生器與探測(cè)器、換能器、微機(jī)等。使整個(gè)裝置自動(dòng)控制并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并保證脊髓只受一次撞擊。保證了模型的一致性和實(shí)驗(yàn)操作的客觀性。Khan的WD儀、Basso的NYU儀儀是進(jìn)一步改良的裝置!改進(jìn)近年來，許多學(xué)者對(duì)WB法進(jìn)行改良，使其達(dá)到既能定17背側(cè)壓迫損傷模型

Tarlov等于1953年背側(cè)壓迫損傷首先建立了脊髓壓迫傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該模型可模擬臨床椎管內(nèi)脊髓壓迫病變。原理與方法：用一個(gè)小氣囊連接導(dǎo)管，置于椎管中，在術(shù)后24hr,動(dòng)物完全恢復(fù)時(shí)，向氣囊中充氣給脊髓造成壓迫傷,其損傷程度主要取決于壓力的大小和受壓的時(shí)間長(zhǎng)短，脊髓受壓后使血流供給障礙而造成組織缺血缺氧，加之機(jī)械壓迫的原發(fā)作用而致脊髓組織變性壞死。優(yōu)點(diǎn)：閉合性損傷，可在不同脊髓節(jié)段壓迫致傷，持續(xù)時(shí)間可控，重復(fù)性好，方法簡(jiǎn)便，通過壓力及壓力作用時(shí)間的改變可準(zhǔn)確地、定量地造成輕、中、重不同程度的，易進(jìn)行神經(jīng)功能和代謝改變的檢測(cè)，利于進(jìn)行藥物及減壓手術(shù)的治療研究。楊詩球等對(duì)該模型進(jìn)行了改進(jìn)，采用向囊內(nèi)注入不同劑量的泛影葡胺使膠囊膨脹壓迫脊髓。壓迫期間，受壓部位照正側(cè)位X線片，在X線片上測(cè)量并計(jì)算壓迫囊與椎管的側(cè)面積比，比值以百分?jǐn)?shù)表示，稱之為椎管狹窄率，以此作為造成不同程度脊髓損傷的評(píng)估參數(shù)。背側(cè)壓迫損傷模型

Tarlov等于1953年背側(cè)壓迫損傷首183、脊髓腹側(cè)損傷模型

鑒于臨床上脊髓損傷的外力多來自脊髓前方，如椎體骨折脫位，脊髓前動(dòng)脈常受損傷。過邦輔等早在1980年首次設(shè)計(jì)出脊髓腹側(cè)模型，擴(kuò)展了創(chuàng)傷性截癱的研究方式，是對(duì)Allen法打擊法的補(bǔ)充。其優(yōu)點(diǎn)是脊髓損傷集中于前方，更接近于臨床上的脊髓損傷。其基本方法是椎板開窗，將直角撞擊鉤置于脊髓前方，鉤固定于杠桿的一端，重物墜擊于杠桿的一端!利用杠桿原理使鉤端上蹺!鉤隨之上提撞擊脊髓腹側(cè)而受傷。其后，楊恒文等，張秋林等也先后設(shè)計(jì)了脊髓腹側(cè)損傷模型!使之操作簡(jiǎn)化!更實(shí)用。3、脊髓腹側(cè)損傷模型

鑒于臨床上脊髓損傷的外力多來自脊髓19脊髓損傷后神經(jīng)功能的恢復(fù)主要是由殘存或不完全損傷的神經(jīng)細(xì)胞恢復(fù)引起的。4）改變中性粒細(xì)胞功能同時(shí)，由于后者具有基因被改造的潛能。頻繁伸趾:一半以上足音中無趾拖沓音壓迫期間，受壓部位照正側(cè)位X線片，在X線片上測(cè)量并計(jì)算壓迫囊與椎管的側(cè)面積比，比值以百分?jǐn)?shù)表示，稱之為椎管狹窄率，以此作為造成不同程度脊髓損傷的評(píng)估參數(shù)。2、改善脊髓的抑制環(huán)境神經(jīng)細(xì)胞損傷后，其輪廓能保持約6—8hr，至24hr左右基本崩解。早期外科手術(shù)減壓治療對(duì)確有明顯脊髓受壓的不完全性脊髓損傷有一定效果,但對(duì)完全性脊髓損傷的效果卻極為有限，采取手術(shù)治療的主要目的是為了維持脊柱的穩(wěn)定性。(4)如何誘導(dǎo)干細(xì)胞向脊髓修復(fù)所需要的方向轉(zhuǎn)化或分化,促進(jìn)軸突再生形成功能性橋接也沒有解決。SCI后（48～72）h內(nèi)的炎癥反應(yīng)，可導(dǎo)致神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)廣泛繼發(fā)損傷，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，MP通過抑制大鼠核因子-kB(nuclearfactorkappaB，NF-kB)、蛋白激活劑-1(activatorprotein-1，AP-1)等主要炎性轉(zhuǎn)錄因子活化表達(dá)減少其轉(zhuǎn)錄炎性產(chǎn)物的生成，以及減少TNF-α、IL-1β、IL-α等生成，從而對(duì)抗SCI炎癥反應(yīng)，保護(hù)脊髓組織。外源性神經(jīng)節(jié)苷脂如GM21能促進(jìn)軸突生長(zhǎng)及再髓鞘化。3、脊髓腹側(cè)損傷模型4、建立正確和有功能的突觸聯(lián)系問題。其作用為：1）使Ca2+降低或拮抗花生四烯酸的活性；脊髓損傷后由于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞，使Ca2+的通透性增加并清除障礙，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)大量Ca2+聚集。4、鉗夾壓迫型脊髓損傷模型Rivin等于1978年最早報(bào)道。方法：他們使用改裝的動(dòng)脈瘤夾子直接鉗夾脊髓。特點(diǎn)：這種模型可以反映不同鉗夾力與不同的壓迫時(shí)間與脊髓損傷程度的關(guān)系，同WD法一樣，鉗夾壓迫型模型可以通過調(diào)整鉗夾力和壓迫時(shí)間產(chǎn)生不同程度脊髓損傷模型。脊髓損傷后神經(jīng)功能的恢復(fù)主要是由殘存或不完全損傷的神經(jīng)細(xì)胞恢20優(yōu)點(diǎn)該模型在研究脊髓損傷后急性期的病理生理變化、解除鉗夾壓迫的時(shí)機(jī)及電刺激和神經(jīng)保護(hù)性干預(yù)等方面具有重要作用。該法能保持硬脊膜的完整性，且脊髓損傷后的解剖結(jié)構(gòu)與神經(jīng)功能的變化與挫傷型脊髓損傷非常相似。比如可運(yùn)用該模型進(jìn)行鈉離子通道阻滯劑對(duì)脊髓保護(hù)的研究。制作該模型的關(guān)鍵是鉗夾的部位與壓力大小是否一致。優(yōu)點(diǎn)該模型在研究脊髓損傷后急性期的病理生理變化、解除鉗夾21脊髓牽張模型由于臨床對(duì)脊柱畸形矯形手術(shù)的廣泛開展，術(shù)中對(duì)脊髓損傷的增多，所有，有學(xué)者設(shè)計(jì)出脊髓牽張模型，采用特殊的牽引裝置來完成。脊髓牽張模型由于臨床對(duì)脊柱畸形矯形手術(shù)的廣泛開展，術(shù)中對(duì)脊22機(jī)械性損傷型模型的評(píng)價(jià)脊髓損傷動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)干涉最常在解剖學(xué)上、生物化學(xué)方面、神經(jīng)生物方面或功能上進(jìn)行評(píng)價(jià)。解剖學(xué)評(píng)價(jià)包括使用組織病理學(xué)技術(shù)，同時(shí)依賴免疫組化及軸突示蹤劑，免疫組化技術(shù)是指運(yùn)用抗體特異性結(jié)合存在某種軸突中抗原蛋白，并能在組織切片中顯影。這些特異的抗原蛋白有降鈣素基因相關(guān)蛋白，5羥色胺，酪氨酸羥化酶等。機(jī)械性損傷型模型的評(píng)價(jià)脊髓損傷動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)干涉最常在解剖學(xué)23軸突示蹤劑軸突示蹤劑是一類可以與神經(jīng)元或軸突結(jié)合，并能按順行或逆行方式傳送的一類分子物質(zhì)。順行示蹤劑可以從神經(jīng)元胞體傳送到軸突，可用來證實(shí)區(qū)域受限的軸突及其再生，如生物素葡聚糖胺（BDA）麥芽糖凝集素結(jié)合的辣根過氧化物酶（HRP－WGA）等。逆行示蹤劑傳送方式正好與順行示蹤劑相反。這些物質(zhì)具有不同吸收特性和放射特性!可以同時(shí)運(yùn)用!并能在組織切片上運(yùn)用不同的過濾器及波長(zhǎng)區(qū)分開來。如螢光金（FG）快藍(lán)（FB）等，在實(shí)驗(yàn)中，常在損傷區(qū)域運(yùn)用示蹤劑來評(píng)價(jià)它在鄰近神經(jīng)元胞體是否存在。軸突示蹤劑軸突示蹤劑是一類可以與神經(jīng)元或軸突結(jié)合，并能按順行24神經(jīng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)神經(jīng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)在評(píng)價(jià)脊髓損傷模型的實(shí)驗(yàn)療法上很重要!可以在體內(nèi)，也可以在體外實(shí)行。在體外實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)ehLin等進(jìn)行了相關(guān)研究，觀察到鈍性損傷后，伴隨著軸突損傷，鈉、鉀、鈣等離子的變化情形。Agrawl等實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),一定的化學(xué)藥物試劑可以減輕這些變化的效果。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中!有學(xué)者做了有關(guān)大鼠挫傷脊髓損傷模型后軀體感覺和運(yùn)動(dòng)潛能的研究，Gaviria等G*$C也運(yùn)用電生理記錄來評(píng)價(jià)脊髓挫傷模型后神經(jīng)保護(hù)性干預(yù)的效果。神經(jīng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)神經(jīng)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)在評(píng)價(jià)脊髓損傷模型的實(shí)驗(yàn)療法上25功能評(píng)價(jià)由于功能恢復(fù)程度是評(píng)價(jià)任何治療策略的最終的衡量依據(jù)，所以產(chǎn)生了很多脊髓損傷后行為學(xué)評(píng)價(jià)方法。行為學(xué)檢測(cè)是一項(xiàng)重要的評(píng)價(jià)措施，可以用來評(píng)價(jià)脊髓損傷后功能變化、功能自然恢復(fù)的程度以及干預(yù)治療的效果。盡管人們逐漸意識(shí)到自主神經(jīng)系統(tǒng)和感覺神經(jīng)系統(tǒng)的重要性!但大多數(shù)學(xué)者更多關(guān)注動(dòng)物模型的運(yùn)動(dòng)功能的變化。目前最常用的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)方法是分級(jí)為21級(jí)的較為精細(xì)詳盡的BBB評(píng)分。常用來評(píng)價(jià)大鼠的運(yùn)動(dòng)功能BBB評(píng)分是一種相對(duì)可靠的評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)功能及損傷程度的方法，有利于不同機(jī)構(gòu)之間學(xué)術(shù)交流及結(jié)果比較。不過，此法在實(shí)際運(yùn)用中易主觀評(píng)分，導(dǎo)致結(jié)果失真。故常采用雙盲“雙人獨(dú)立觀察記錄，最后取較低值或均值為準(zhǔn)?；虿煌朔謩e觀察兩個(gè)不同后肢，最后取均值為準(zhǔn)。其他常用運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)有爬格實(shí)驗(yàn)、斜板實(shí)驗(yàn)、游泳實(shí)驗(yàn)功能評(píng)價(jià)由于功能恢復(fù)程度是評(píng)價(jià)任何治療策略的最終的衡量26BBB后肢功能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)特征說明0無可觀察到的后肢運(yùn)動(dòng)HL(hind-limb,HL)后肢11或2HL關(guān)節(jié)輕度活動(dòng)輕度:5%關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍21個(gè)HL關(guān)節(jié)大幅度運(yùn)動(dòng)和另一個(gè)關(guān)節(jié)輕度活動(dòng)大幅度:50%關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍2個(gè)關(guān)節(jié):通常為髖和膝32個(gè)HL關(guān)節(jié)大幅度運(yùn)動(dòng)4所有3個(gè)HL關(guān)節(jié)輕度活動(dòng)3個(gè)關(guān)節(jié):髖、膝和踝;第三個(gè)關(guān)節(jié):通常為踝5兩個(gè)HL關(guān)節(jié)輕度活動(dòng)和第三個(gè)關(guān)節(jié)大幅度運(yùn)動(dòng)6兩個(gè)HL關(guān)節(jié)大幅度運(yùn)動(dòng)和第三個(gè)關(guān)節(jié)輕度活動(dòng)7所有3個(gè)HL關(guān)節(jié)大幅度運(yùn)動(dòng)8不負(fù)重拖動(dòng)或足置于不負(fù)重位拖動(dòng):節(jié)律性伸展3個(gè)后肢關(guān)節(jié)，身體側(cè)臥9足底僅位于負(fù)重位，或偶爾頻繁/持續(xù)以足背負(fù)重步行負(fù)重:足底負(fù)重位時(shí)或僅在后軀干抬高時(shí)，HL伸肌收縮10偶見負(fù)重步行，但前后肢不協(xié)調(diào)偶爾:5%－50%;11有頻繁到持續(xù)負(fù)重步行，但無前~后肢協(xié)調(diào)頻繁:51%一94%觀察期;12有頻繁到持續(xù)負(fù)重步行，偶見前~后肢協(xié)調(diào)持續(xù):95%一100%觀察期13有頻繁到持續(xù)負(fù)重步行，頻繁前~后肢協(xié)調(diào)步行:足底負(fù)重觸地，HL前置使足底再次觸地14持續(xù)協(xié)調(diào)足底步行，優(yōu)勢(shì)爪在剛觸地和抬起時(shí)旋轉(zhuǎn).頻繁足底步行，持續(xù)前后肢協(xié)調(diào)，偶爾足背側(cè)步行旋轉(zhuǎn):當(dāng)其觸地或抬起時(shí)后爪內(nèi)或外旋15持續(xù)協(xié)調(diào)足底步態(tài)，當(dāng)前肢向前時(shí)無或偶有伸趾，優(yōu)勢(shì)爪剛觸地時(shí)平行平行:后爪在剛觸地或抬起時(shí)與軀干平行16持續(xù)協(xié)調(diào)足底步態(tài)，頻繁伸趾，優(yōu)勢(shì)爪觸地時(shí)平行，抬起時(shí)旋轉(zhuǎn)伸趾:聽趾拖沓音，即足音中無趾拖沓音頻繁伸趾:一半以上足音中無趾拖沓音持續(xù)伸趾:4分鐘觀察期中僅有4次趾拖沓音17持續(xù)協(xié)調(diào)足底步態(tài)，頻繁伸趾，優(yōu)勢(shì)爪觸地及抬起時(shí)均平行18持續(xù)協(xié)調(diào)足底步態(tài)，持續(xù)伸趾，優(yōu)勢(shì)爪觸地及抬起時(shí)均平行19基本內(nèi)容同18,尾在部分或全部觀察期中下垂尾上翹:不觸地20基本內(nèi)容同18,尾持續(xù)上翹，但軀體不穩(wěn)軀體不穩(wěn):當(dāng)快速移動(dòng)時(shí)重心側(cè)移，出現(xiàn)搖擺，傾斜，滑倒21基本內(nèi)容同20,且軀體持續(xù)穩(wěn)定軀體持續(xù)穩(wěn)定:無滑倒，骨盆環(huán)與尾在運(yùn)動(dòng)時(shí)保持一直線BBB后肢功能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)特征說明0無可觀察到的后肢運(yùn)動(dòng)HL27誘發(fā)電位測(cè)定示意圖誘發(fā)電位測(cè)定示意圖28斜板試驗(yàn)斜板試驗(yàn)29對(duì)于頸部損傷模型，可通過前肢運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。在實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)物必須用前肢抓住處在不同高度的食物，并能將它送到嘴中。近年來!隨著復(fù)雜成像系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)關(guān)于動(dòng)物運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)的發(fā)展，可以觀察到動(dòng)物模型細(xì)小的功能變化。對(duì)于頸部損傷模型，可通過前肢運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。在實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)30二、化學(xué)損傷模型化學(xué)損傷模型利用化學(xué)物質(zhì)的神經(jīng)毒性作用損害脊髓組織細(xì)胞而致傷。其方法多采用定位注射或鞘內(nèi)給藥將不同濃度劑量的毒素直接施與脊髓組織。周長(zhǎng)滿等建立了脊髓內(nèi)注射神經(jīng)毒素致大鼠脊髓損傷的動(dòng)物模型。其方法為：選用成年大鼠，麻醉成功后，在背部下胸段的正中線上切開皮膚2cm,在定位儀上用微量注射器在T12－13之間刺入椎管向腰髓內(nèi)緩慢推入5μl的海人藻酸0.001mol/L，留針10min后，縫合皮膚。對(duì)照組動(dòng)物在同一部位用同法注入生理鹽水，通過光、電鏡檢查可見明顯的神經(jīng)元變性壞死。該模型病理變化以神經(jīng)元潰變?yōu)橹?，而脊髓的完整性不受破壞，類似于脊髓灰質(zhì)炎的病變，適用于神經(jīng)細(xì)胞移植的研究。此外，強(qiáng)啡肽A蛛網(wǎng)膜下腔注射致癱、靜脈注射Rosebengal介導(dǎo)的脊髓光化學(xué)損傷等都是近年發(fā)展的較典型化學(xué)損傷模型，而且均與脊髓缺血密切相關(guān)，值得關(guān)注。二、化學(xué)損傷模型化學(xué)損傷模型利用化學(xué)物質(zhì)的神經(jīng)毒性作用損害脊31三、缺血再灌流損傷模型多數(shù)學(xué)者采用阻斷主動(dòng)脈的方法來制造脊髓缺血再灌流損傷模型。狗、狒狒、貓、大鼠等的脊髓主要節(jié)段動(dòng)脈來自T7－12平面的胸主動(dòng)脈，故常在左鎖骨下動(dòng)脈分支之下阻斷胸主動(dòng)脈，而兔脊髓的主要節(jié)段動(dòng)脈來自腎下腹主動(dòng)脈，在腎動(dòng)脈分支之下阻斷腹主動(dòng)脈所致的家兔脊髓缺血再灌注模型具有重復(fù)性好、并發(fā)癥少、手術(shù)簡(jiǎn)便、清醒和麻醉均適用等優(yōu)點(diǎn)。三、缺血再灌流損傷模型32基礎(chǔ)研究進(jìn)展基礎(chǔ)研究進(jìn)展33病理變化及分型

1911年，Allen首先將脊髓損傷分為原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷兩個(gè)階段。原發(fā)性損傷是指受傷時(shí)由于脊柱骨折的移位、脫位引起椎間盤脫入椎管及骨折片刺入脊髓而造成脊髓壓迫、沖擊、撕裂、挫裂及剪切傷，是在受傷的一瞬間由外力產(chǎn)生的不可逆的損傷，其機(jī)制首先是灰質(zhì)出現(xiàn)壞死，然后是白質(zhì)發(fā)生壞死。神經(jīng)細(xì)胞損傷后，其輪廓能保持約6—8hr，至24hr左右基本崩解。脊髓損傷后，神經(jīng)組織的增生以膠質(zhì)細(xì)胞為主，神經(jīng)細(xì)胞基本不增生。病理變化及分型

1911年，Allen首先將脊髓損傷分為34增生的膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)類似“瘢痕”，可阻隔神經(jīng)細(xì)胞的再生突起通過損傷區(qū)。由于神經(jīng)細(xì)胞基本不會(huì)再生及膠質(zhì)“瘢痕”的阻隔作用，故脊髓損傷后的功能恢復(fù)極為有限。脊髓損傷后神經(jīng)功能的恢復(fù)主要是由殘存或不完全損傷的神經(jīng)細(xì)胞恢復(fù)引起的。有效保護(hù)這一部分神經(jīng)細(xì)胞是恢復(fù)神經(jīng)功能的決定性因素，也是急性期脊髓損傷治療重要內(nèi)容之一。增生的膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)類似“瘢痕”，可阻隔神經(jīng)細(xì)胞的再生突起通過35繼發(fā)性損傷

繼發(fā)性損傷是脊髓原發(fā)性損傷之后，由于各種因素引起的脊髓再損傷，即脊髓損傷發(fā)生后，損傷區(qū)會(huì)繼發(fā)一系列的神經(jīng)生化、微循環(huán)失調(diào)及炎癥反應(yīng)，出現(xiàn)局部血管痙攣、凝血及血栓形成，這些惡性病理連鎖反應(yīng)加重脊髓缺血，不僅會(huì)損傷殘存的神經(jīng)細(xì)胞，還能造成脊髓創(chuàng)傷區(qū)邊緣正常的脊髓組織損傷，所導(dǎo)致的脊髓損害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了原發(fā)性損傷。所以預(yù)防繼發(fā)損傷是早期治療的關(guān)鍵！繼發(fā)性損傷繼發(fā)性損傷是脊髓原發(fā)性損傷之后，由于各種因36

1）血管機(jī)制－－血管自動(dòng)調(diào)節(jié)障礙，損傷后微血管可處于麻痹或/和擴(kuò)張狀態(tài)。由于血管內(nèi)皮裂開，基膜外露，血小板粘附，以致阻塞了管腔。加之外膜水腫，結(jié)果造成局部血流灌注量減少，使組織缺血缺氧，廢物殘存，pH值改變，從而帶來了一系列病理改變，使脊髓局部組織出血水腫并缺血而致液化壞死。上述因素相互作用甚至形成惡性循環(huán)。繼發(fā)性損傷機(jī)制

1）血管機(jī)制－－血管自動(dòng)調(diào)節(jié)障礙，損傷后微血管可處于麻痹或372)電解質(zhì)改變－－脊髓損傷后Na+，K+通過細(xì)胞膜的過程改變，Na+進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞，而K+則逸出，在細(xì)胞外積聚。神經(jīng)細(xì)胞電解質(zhì)的紊亂將影響附近的神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的去極化，造成神經(jīng)傳導(dǎo)的阻滯，促進(jìn)脊髓組織類似的“皮質(zhì)抑制”。鈣通道改變，細(xì)胞外鈣朝細(xì)胞內(nèi)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞內(nèi)游離鈣增加，激活多種蛋白酶及磷酯酶，使細(xì)胞膜分解，脂質(zhì)過氧化，花生四烯酸生成，在代謝過程中產(chǎn)生大量氧自由基，導(dǎo)致細(xì)胞損害死亡。2)電解質(zhì)改變－－脊髓損傷后Na+，K+通過細(xì)胞膜的過程383)生物化學(xué)機(jī)制－－去甲腎上腺素聚集，5-羥色胺增加和前列腺素的產(chǎn)生等均可破壞脊髓的血供，造成脊髓的進(jìn)一步損傷。強(qiáng)啡肽A等內(nèi)源性阿片樣物質(zhì)及興奮性氨基酸的產(chǎn)生、聚集被認(rèn)為是參與脊髓繼發(fā)性損傷的因素。強(qiáng)啡肽A神經(jīng)毒性與興奮性氨基酸有相當(dāng)密切的關(guān)系，興奮性氨基酸的增加是強(qiáng)啡肽A脊髓損傷毒性作用非阿片樣途徑的主要因素。3)生物化學(xué)機(jī)制－－去甲腎上腺素聚集，5-羥色胺增加和394)水腫－－由于細(xì)胞水平的生化改變引起細(xì)胞毒性水腫，局部組織壓增加，微血管阻塞，進(jìn)一步減少氧的利用。4)水腫－－由于細(xì)胞水平的生化改變引起細(xì)胞毒性水腫，局部組405)能量代謝障礙，ATP產(chǎn)生減少近年來的研究顯示，有強(qiáng)烈而持久收縮血管作用的多肽-內(nèi)皮素在脊髓繼發(fā)性損傷中可能起重要作用。另外，多種基因在脊髓損傷后表達(dá)的改變及其相互間的調(diào)控，在脊髓繼發(fā)性損傷病理生理過程中也發(fā)揮重要作用。需要特別指出的是:脊髓損傷后，神經(jīng)功能障礙主要是由白質(zhì)的長(zhǎng)傳導(dǎo)束損傷引起的，而非局部灰質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞體損傷所致。5)能量代謝障礙，ATP產(chǎn)生減少近年來的研究顯示，有強(qiáng)416）細(xì)胞凋亡是繼發(fā)性脊髓損傷的關(guān)鍵因素研究證實(shí)，從SCI不同的動(dòng)物模型及人體標(biāo)本中，均可發(fā)現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的存在。凋亡的細(xì)胞多數(shù)報(bào)道的是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。少突膠質(zhì)細(xì)胞的發(fā)生最多見，而少突膠質(zhì)細(xì)胞可以產(chǎn)生髓鞘，其減少無疑將會(huì)影響軸突再生及功能恢復(fù)。凋亡現(xiàn)象并不局限于受傷局部，可以影響到鄰近節(jié)段，特別會(huì)影響到受損區(qū)以上的傳導(dǎo)通路。因此，細(xì)胞凋亡在SCI繼發(fā)性損傷中起著重要作用，并可能最終影響到運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)6）細(xì)胞凋亡是繼發(fā)性脊髓損傷的關(guān)鍵因素42凋亡膠質(zhì)細(xì)胞：：細(xì)胞膜完整，核膜完整，染色質(zhì)濃聚×8000凋亡膠質(zhì)細(xì)胞：：細(xì)胞膜完整，核膜完整，染色質(zhì)濃聚×800043壞死神經(jīng)元細(xì)胞：染色質(zhì)邊集，核變空，胞漿內(nèi)核糖體消失，胞膜破裂壞死神經(jīng)元細(xì)胞：染色質(zhì)邊集，核變空，胞漿內(nèi)核糖體消失，胞膜破44脊髓損傷修復(fù)面臨的問題脊髓損傷后,減少脊髓繼發(fā)損傷促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)面臨的具體問題有4個(gè)方面:

1、神經(jīng)細(xì)胞的存活;

2、神經(jīng)軸突的再生(生長(zhǎng));

3、再生軸突的正確靶向問題;

4、建立正確和有功能的突觸聯(lián)系問題。脊髓損傷修復(fù)面臨的問題脊髓損傷后,減少脊髓繼發(fā)損傷促進(jìn)神經(jīng)45由于脊髓內(nèi)在的再生能力和內(nèi)環(huán)境問題,以上問題沒有得到很好的解決。其原因主要有以下幾個(gè)方面:脊髓損傷后灰質(zhì)很快發(fā)生崩解,神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)困難,失軸突的殘存神經(jīng)元亦容易發(fā)生壞死,而神經(jīng)細(xì)胞破壞后不能再生。脊髓軸突的再生能力很弱,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的軸突在再生能力方面與周圍神經(jīng)系統(tǒng)有很大的差別,中樞神經(jīng)受損后神經(jīng)元不能上調(diào)表達(dá)與再生相關(guān)的基因,產(chǎn)生神經(jīng)再生刺激因子,導(dǎo)致軸突再生困難。由于脊髓內(nèi)在的再生能力和內(nèi)環(huán)境問題,以上問題沒有得到很好46中樞神經(jīng)系統(tǒng)的環(huán)境抑制軸突再生,試驗(yàn)表明,主要有兩種來源的抑制因子:一類來源于髓磷脂,另一類來源于脊髓損傷處的膠質(zhì)瘢痕。前者主要有NogoA、髓磷脂相關(guān)糖蛋白(MAG)及硫化軟骨素蛋白多糖(CSPG);后者主要是CSPG,包括少突膠質(zhì)前體細(xì)胞產(chǎn)生的versican,phosphacan,有星狀膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的NG2與versican。當(dāng)脊髓損傷后大量釋放到周圍組織,抑制軸突再生。迅速增生的膠質(zhì)瘢痕直接阻礙軸突有效再生。且再生的軸突靶向性差,不能正確連接,恢復(fù)脊髓功能。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的環(huán)境抑制軸突再生,試驗(yàn)表明,主要有兩種來源的抑47解決方法？？？解決方法？？？481、提高受損軸突的再生活力研究最多的是神經(jīng)營養(yǎng)因子(Neuotrophicfactors,

NTFs)。許多實(shí)驗(yàn)證明NTFs能夠促進(jìn)和維持神經(jīng)元生長(zhǎng)、生存和分化,是神經(jīng)元發(fā)育存活和執(zhí)行功能所必需的一些蛋白質(zhì)。目前把它歸為兩類,一是神經(jīng)營養(yǎng)素家族(Neu2rotrophins,NT),另一類為睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子(ciliaryneu2rotrophicfactorCNTF)。神經(jīng)營養(yǎng)素家族主要有腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、膠質(zhì)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)、神經(jīng)營養(yǎng)因子23(NT23)、NT24/5和NT26等。1、提高受損軸突的再生活力研究最多的是神經(jīng)營養(yǎng)因子(Neu49實(shí)驗(yàn)結(jié)論上述所有蛋白質(zhì)分子都已經(jīng)進(jìn)行了合成、克隆、純化,并在受體細(xì)胞、組織、器官和整體水平上進(jìn)行了生物效應(yīng)觀察,證明這些神經(jīng)營養(yǎng)因子不僅對(duì)正常的神經(jīng)系統(tǒng)有營養(yǎng)作用,而且，還在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的修復(fù)中起重要作用。單純應(yīng)用神經(jīng)營養(yǎng)因子有誘導(dǎo)軸突再生的能力,聯(lián)合應(yīng)用其它因子如抗Nogo抗體、工程細(xì)胞或胚胎脊髓則能夠促進(jìn)軸突大量增生。NTFs在軸漿運(yùn)輸阻斷后能保護(hù)新生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和軸漿的逆行運(yùn)輸,可以增加培養(yǎng)的脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元對(duì)早期死亡的抗衡能力,減少中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后興奮性毒素的釋放。以上結(jié)果證實(shí)NTFs對(duì)神經(jīng)損傷后再生、對(duì)神經(jīng)元的可塑性以及對(duì)神經(jīng)遲發(fā)性病變的治療有明顯的生物效應(yīng),是重要的運(yùn)動(dòng)和感覺神經(jīng)元的營養(yǎng)因子。實(shí)驗(yàn)結(jié)論上述所有蛋白質(zhì)分子都已經(jīng)進(jìn)行了合成、克隆、純化,并502、改善脊髓的抑制環(huán)境目前已證實(shí)的起抑制作用的髓磷脂分子有NogoA、MAG等。目前已有針對(duì)NogoA的特異性抗體,局部應(yīng)用這種特異性抗體治療的動(dòng)物表現(xiàn)出了強(qiáng)大的軸突再生能力。膠質(zhì)瘢痕中存在的主要抑制因子是CSPG,有多種。去除其共同作用的葡胺聚糖(GAG)鏈途徑或阻斷其合成的治療方法,均可促進(jìn)軸突通過膠質(zhì)瘢痕。如將軟骨素酶直接注入脊髓損傷處,能同時(shí)促進(jìn)感覺與運(yùn)動(dòng)軸突生長(zhǎng),促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。2、改善脊髓的抑制環(huán)境目前已證實(shí)的起抑制作用的髓磷脂分513、橋接軸突通過膠質(zhì)瘢痕由于膠質(zhì)瘢痕的迅速增生直接阻礙了神經(jīng)軸突的再生,因此脊髓修復(fù)除抑制膠質(zhì)瘢痕的增生外,橋接脊髓通過膠質(zhì)瘢痕就成為脊髓損傷修復(fù)的另一個(gè)重要選擇。目前用于橋接脊髓的移植物主要有周圍神經(jīng)、胚胎脊髓組織、工程細(xì)胞等。其中后兩者取得了較大的成功,特別是工程細(xì)胞成為現(xiàn)代脊髓修復(fù)研究的熱點(diǎn)。研究最多的是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞:雪旺氏細(xì)胞和嗅鞘細(xì)胞。3、橋接軸突通過膠質(zhì)瘢痕由于膠質(zhì)瘢痕的迅速增生直接阻礙了神52

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),胚胎脊髓移植物不僅可以在受損脊髓內(nèi)存活、發(fā)育、分化,而且能夠與宿主脊髓互相投射部分神經(jīng)纖維,建立一些神經(jīng)通路,并產(chǎn)生整合。明顯抑制脊髓內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞的增生,減少瘢痕形成,填補(bǔ)損傷脊髓的組織缺損,挽救特定部位的神經(jīng)元,減少凋亡和壞死。胚胎脊髓移植后宿主脊髓的運(yùn)動(dòng)、反射及內(nèi)臟功能均可得到不同程度的恢復(fù)。臨床應(yīng)用取得了一定的療效。胚胎脊髓移植動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),胚胎脊髓移植物不僅可以在受損脊髓內(nèi)存活、53嗅鞘細(xì)胞移植嗅鞘細(xì)胞被認(rèn)為是最有前途的移植物。嗅鞘細(xì)胞在其膜上表達(dá)很多與細(xì)胞粘合和軸突生長(zhǎng)相關(guān)的分子,如調(diào)控嗅神經(jīng)軸突延長(zhǎng)的L1(100)、含唾液酸神經(jīng)細(xì)胞粘附分子(PSA2N2CAM)、神經(jīng)細(xì)胞粘附分子(N2CAM)、層粘連蛋白(laminin),纖維結(jié)合蛋白(fibronectin);促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)的分子,源自于膠質(zhì)細(xì)胞的nexin和S100。嗅鞘細(xì)胞還能分泌大量不同種類的神經(jīng)營養(yǎng)和支持因子,如血小板源性生長(zhǎng)因子、神經(jīng)肽Y、S100、NGF、GDNF、GDNF、NT23、NT24和CNTF等嗅鞘細(xì)胞移植嗅鞘細(xì)胞被認(rèn)為是最有前途的移植物。嗅鞘細(xì)胞54嗅鞘細(xì)胞抗原性較弱,許多實(shí)驗(yàn)證實(shí),同種異體嗅鞘細(xì)胞移植后,不但明顯促進(jìn)軸突的再生和再髓鞘化,與遠(yuǎn)端橋接,而且明顯降低局部星形膠質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)性增生和脊髓實(shí)質(zhì)內(nèi)的空泡形成,并可在整個(gè)脊髓中廣泛遷移,與宿主整合,長(zhǎng)期存活表達(dá)神經(jīng)生長(zhǎng)相關(guān)因子。取得了令人振奮的效果。更有意義的是目前嗅鞘細(xì)胞可從嗅粘膜中獲得,使嗅鞘細(xì)胞的自體移植成為可能,為嗅鞘細(xì)胞的廣泛應(yīng)用開辟了光明的前景。目前已有學(xué)者將嗅鞘細(xì)胞應(yīng)用于臨床,短期隨訪也取得了令人滿意的效果。雪旺氏細(xì)胞雖有嗅鞘細(xì)胞的一些功能,但是再生軸突的靶向性差,長(zhǎng)入雪旺氏細(xì)胞環(huán)境中的軸突不能離開移植物重新長(zhǎng)回中樞神經(jīng)系統(tǒng)中與相應(yīng)的軸突吻合,脊髓修復(fù)能力較差。嗅鞘細(xì)胞抗原性較弱,許多實(shí)驗(yàn)證實(shí),同種異體嗅鞘細(xì)胞移植后554、促進(jìn)未損傷軸突的功能大部分病人的脊髓損傷是不完全性的,在解剖上還有神經(jīng)元?dú)埓婧筒糠州S突的通過。挽救這部分神經(jīng)的功能也能恢復(fù)脊髓一部分功能,降低致殘率。目前這方面的研究工作較少。與此相關(guān)主要有兩個(gè)研究領(lǐng)域。一是脫髓鞘2再髓鞘化的研究,脊髓損傷后有廣泛的脫髓鞘現(xiàn)象,許多未受損的軸突脫髓鞘,喪失神經(jīng)的傳導(dǎo)功能。促進(jìn)脫髓鞘軸突的再髓鞘化,將有助于促進(jìn)這部分軸突功能的恢復(fù)。除了前述的嗅鞘細(xì)胞移植有助于促進(jìn)脫髓鞘軸突的再髓鞘化外,神經(jīng)節(jié)苷脂也有一定的作用。外源性神經(jīng)節(jié)苷脂如GM21能促進(jìn)軸突生長(zhǎng)及再髓鞘化。4、促進(jìn)未損傷軸突的功能大部分病人的脊髓損傷是不完全性的564、促進(jìn)未損傷軸突的功能增加損傷部位軸突的存活數(shù)目,使之達(dá)到傳導(dǎo)運(yùn)動(dòng)所需的閾值數(shù)(在動(dòng)物為總數(shù)的4%～6%)。此外,神經(jīng)節(jié)苷脂還可降低NMDA(N2甲基2D2天門冬氨酸)受體介導(dǎo)的興奮性氨基酸的釋放,并影響蛋白激酶C的調(diào)節(jié)。二是促進(jìn)殘存軸突的活性,提高脊髓的可塑性。在正常的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,有許多突觸連接是靜息性連接,它們的功能被抑制機(jī)制壓抑著。脊髓損傷后抑制機(jī)制被去除,這些靜息連接變得活躍,可帶動(dòng)部分功能的恢復(fù)。去除再生環(huán)境內(nèi)抑制因子或應(yīng)用抑制因子抗體,如應(yīng)用軟骨素酶消除CSPG,應(yīng)用Nogo抗體IN21等。4、促進(jìn)未損傷軸突的功能增加損傷部位軸突的存活數(shù)目,使之57二、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療脊髓損傷

中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)再生困難的主要原因是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的微環(huán)境不適合神經(jīng)元軸突的再生。這些微環(huán)境有膠質(zhì)細(xì)胞增生形成的疤痕可對(duì)神經(jīng)元軸突的再生造成空間障礙,促神經(jīng)生長(zhǎng)因子或神經(jīng)營養(yǎng)因子的缺乏和存在神經(jīng)元軸突生長(zhǎng)抑制因子等。但神經(jīng)干細(xì)胞具有優(yōu)良的生物學(xué)特性:(1)具有自我增殖分裂、自我更新能力和多向分化潛能,能分化為本系大部分類型的細(xì)胞,并可維持很長(zhǎng)時(shí)間,甚至終生;(2)對(duì)損傷和疾病具有反應(yīng)能力,可遠(yuǎn)距離遷移至病損部位;(3)作為基因轉(zhuǎn)導(dǎo)或表達(dá)的載體,其表達(dá)穩(wěn)定,維持時(shí)間長(zhǎng),而且可避免機(jī)體產(chǎn)生的排異反應(yīng)。二、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療脊髓損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)再生困難的主58二、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療脊髓損傷攜帶各種生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子基因的神經(jīng)干細(xì)胞被植入體內(nèi)后可表達(dá)這些外源性基因,產(chǎn)生相應(yīng)的生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子,如堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、神經(jīng)營養(yǎng)素3(NT23)等等,同時(shí)可通過誘導(dǎo)自身干細(xì)胞的定向分化達(dá)到細(xì)胞替代和基因治療的雙重作用。因此神經(jīng)干細(xì)胞成為近年來最熱門的研究方向,也是最有可能取得脊髓損傷治療成果的研究,但近年國內(nèi)外絕大多數(shù)研究工作只是通過細(xì)胞培養(yǎng)或簡(jiǎn)單的動(dòng)物移植實(shí)驗(yàn)展示干細(xì)胞分化的多樣性,而涉及干細(xì)胞的分化調(diào)控及移植后免疫排異方面的研究較少,而這恰恰是臨床應(yīng)用神經(jīng)干細(xì)胞移植所要解決的重要的基礎(chǔ)研究問題,目前尚無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。二、神經(jīng)干細(xì)胞移植治療脊髓損傷攜帶各種生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子基59三、脊髓損傷的基因治療基因治療(genetherapy)是當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)發(fā)展較快的領(lǐng)域。利用外源基因在靶細(xì)胞(包括神經(jīng)元)中的表達(dá)來改變神經(jīng)元某些內(nèi)在特性,從而進(jìn)一步探索脊髓損傷后神經(jīng)元的存活能力、再生特性和功能恢復(fù)的分子機(jī)理,為脊髓損傷的治療探討新的途徑。目前將神經(jīng)營養(yǎng)因子(主要是NGF、BDNF、NT23)基因修飾成肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞或雪旺氏細(xì)胞等后將其導(dǎo)入的脊髓損傷區(qū),觀察到對(duì)SCI后細(xì)胞調(diào)亡有抑制作用,并可促進(jìn)損傷脊髓軸突的再生。有學(xué)者先后將上述3種營養(yǎng)因子修飾靶細(xì)胞后導(dǎo)入脊髓損傷處,結(jié)果顯示不但能穩(wěn)定表達(dá)NTs,而且能保護(hù)神經(jīng)元,減少萎縮和死亡并促進(jìn)神經(jīng)纖維的再生,展現(xiàn)出良好的臨床應(yīng)用前景。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,人類基因工程組計(jì)劃的完成,有望實(shí)現(xiàn)把有絲分裂促進(jìn)劑的基因插入人神經(jīng)元的基因,從而使神經(jīng)元象外周神經(jīng)那樣具有生長(zhǎng)愈合能力。最終解決脊髓損傷的修復(fù)問題,使截癱患者重新站起來。三、脊髓損傷的基因治療基因治療(genetherapy)60四、直流電場(chǎng)在20世紀(jì)80年代初期,國際上開展了直流電場(chǎng)促進(jìn)七鰓鰻脊髓再生的研究,發(fā)現(xiàn)軸索再生的距離明顯長(zhǎng)于對(duì)照組。80年代中后期,開展了電刺激促進(jìn)哺乳類動(dòng)物脊髓再生的實(shí)驗(yàn)研究,大多數(shù)研究證實(shí),直流電刺激能夠促進(jìn)脊髓再生。四、直流電場(chǎng)在20世紀(jì)80年代初期,國際上開展了直流電場(chǎng)促61常用觀察指標(biāo)①神經(jīng)功能檢測(cè):采用功能級(jí)別10分法進(jìn)行評(píng)定;②皮層體感誘發(fā)電位(CSEP)測(cè)定:采用丹麥DANTEC公司產(chǎn)CantataTM體感誘發(fā)電位儀,按國際腦電圖學(xué)會(huì)制訂的系統(tǒng),仿人體部位放置針記錄電極和參考電極。分別于脊髓損傷后及傷后1、2、3個(gè)月進(jìn)行測(cè)定,主要觀察P1潛伏期和P12、N1波幅變化。③組織學(xué)檢查:取各組傷后1、2、3個(gè)月?lián)p傷處脊髓,分別做HE、尼氏體染色、脊髓灰質(zhì)神經(jīng)元計(jì)數(shù)。④神經(jīng)元圖像分析:用德國產(chǎn)IBAS2210圖像分析儀測(cè)量神經(jīng)元截面積及尼氏體密度。常用觀察指標(biāo)①神經(jīng)功能檢測(cè):采用功能級(jí)別10分法進(jìn)行評(píng)定;62作用機(jī)理可使神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生有效極化。由于神經(jīng)纖維有了主動(dòng)的活動(dòng),使神經(jīng)細(xì)胞的各種酶類活性增加、軸突運(yùn)輸加強(qiáng)、代謝旺盛,有利于再生。由于脈沖電場(chǎng)能夠跨越損傷部位,使上位神經(jīng)元與遠(yuǎn)端的下位神經(jīng)元建立假性信息溝通,有可能反饋刺激上位神經(jīng)元,促進(jìn)其再生加強(qiáng)。此外,損傷恢復(fù)期的膠質(zhì)細(xì)胞可能具有雙重作用,即幼稚星形細(xì)胞對(duì)神經(jīng)纖維具有誘導(dǎo)和支持作用,而成熟期星形細(xì)胞則可能構(gòu)成神經(jīng)瘢痕阻止神經(jīng)纖維的生長(zhǎng)。脈沖電場(chǎng)則可能在刺激神經(jīng)纖維再生的同時(shí)又具有延緩星形膠質(zhì)細(xì)胞成熟的作用。作用機(jī)理可使神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生有效極化。63脊髓電刺激促進(jìn)脊髓

再生的臨床研究各種形式的脊髓電刺激治療脊髓損傷時(shí)都存在以下的問題:那就是刺激強(qiáng)度大時(shí)雖然效果好,但損傷也大;而刺激強(qiáng)度太小時(shí)往往不能達(dá)到預(yù)定效果。近年來,Borgens等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),弱脈沖電場(chǎng)治療既安全又有效。同時(shí)該作者將該方法應(yīng)用于臨床,進(jìn)行了Ⅰ期10例患者的臨床實(shí)驗(yàn),取得了良好效果。目前正準(zhǔn)備進(jìn)行Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)。脊髓電刺激促進(jìn)脊髓

再生的臨床研究各種形式的脊髓電刺激治療脊64五、外科手術(shù)治療

外科手術(shù)治療脊髓損傷的原因有3點(diǎn):(1)脊柱損傷后常有骨折塊壓迫脊髓,可直接導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞壞死或因脊柱不穩(wěn)定,骨折塊的活動(dòng)等加重對(duì)脊髓的壓迫,故需手術(shù)解除壓迫;(2)脊髓受到創(chuàng)傷后可產(chǎn)生水腫,需切開硬脊膜減壓;(3)脊柱骨折后不穩(wěn)定,需作手術(shù)以恢復(fù)脊柱的穩(wěn)定性。手術(shù)時(shí)機(jī)與目的：由于神經(jīng)細(xì)胞在受傷6～8h后就會(huì)開始崩解,故一般認(rèn)為在傷后6～8h(即所謂金標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行手術(shù)的效果最佳。早期外科手術(shù)減壓治療對(duì)確有明顯脊髓受壓的不完全性脊髓損傷有一定效果,但對(duì)完全性脊髓損傷的效果卻極為有限，采取手術(shù)治療的主要目的是為了維持脊柱的穩(wěn)定性。五、外科手術(shù)治療

外科手術(shù)治療脊髓損傷的原因有3點(diǎn):65脊髓損傷研究存在的問題目前取得這些成果都是在嚙齒類動(dòng)物模型上取得的。其結(jié)果不能完全代表人類。還有待在靈長(zhǎng)類動(dòng)物或人體上得到證實(shí)(2)在轉(zhuǎn)基因治療中,目的基因、載體的選擇,有效工程細(xì)胞的制備、移植、存活及持續(xù)表達(dá)功能的時(shí)間、免疫原性等等都沒有得到很好的解決。脊髓損傷研究存在的問題目前取得這些成果都是在嚙齒類動(dòng)物模型上66存在的問題(3)嗅鞘細(xì)胞有促使再生軸突穿過膠質(zhì)疲痕的功能,但是促進(jìn)再生的能力很有限,還不能達(dá)到有效的功能修復(fù),如何增強(qiáng)嗅鞘細(xì)胞的修復(fù)能力也是需要亟待解決的問題。(4)如何誘導(dǎo)干細(xì)胞向脊髓修復(fù)所需要的方向轉(zhuǎn)化或分化,促進(jìn)軸突再生形成功能性橋接也沒有解決。(5)各種方法中再生軸突的數(shù)量、長(zhǎng)度、類型有限,與遠(yuǎn)端的精確對(duì)接問題沒有得到解決。雖然目前還有太多的問題需要解決,但是借助分子生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞培養(yǎng)等方法,已經(jīng)開始找到脊髓修的復(fù)可行性方法,讓我們看到了治愈脊髓損傷希望。存在的問題(3)嗅鞘細(xì)胞有促使再生軸突穿過膠質(zhì)疲痕的功能,67藥物研究進(jìn)展藥物研究進(jìn)展68皮質(zhì)激素(特別是甲基強(qiáng)的松龍);神經(jīng)節(jié)苷酯（ganglioside，GM－1）抗氧化劑和自由基清除劑(包括VitE、Q10同工酶、皮質(zhì)激素、超氧化物歧化酵(SOD)等);鈣通道拮抗劑(試驗(yàn)及臨床應(yīng)用的藥物有尼莫地平);阿片受體拮抗劑(如納絡(luò)酮);促甲狀腺激素釋放激素(TRH);EAA受體拮抗劑(其中NMDA(N2甲基2D2天門冬氨酸)受體的生理拮抗劑Mg2+已應(yīng)用于腦外傷的臨床治療);二甲亞砜(DMSO);東莨菪堿(Scopo2lamine,SCP);Y2氨基丁酸(GABA)和氯苯氨丁酸(Balofen);前列腺素抑制劑;內(nèi)皮素拮抗劑等。主要的藥物皮質(zhì)激素(特別是甲基強(qiáng)的松龍);主要的藥物69歷史

SCI的藥物治療開始于20世紀(jì)初，但真正進(jìn)展發(fā)生在20世紀(jì)90年代，它促進(jìn)了SCI的恢復(fù)。明確的治療SCI的藥物有甲基強(qiáng)的松龍（methylprednisolone，MP）、神經(jīng)節(jié)苷酯（ganglioside，GM－1）、細(xì)胞生長(zhǎng)因子（cellgrowthfactor，CGF）、抗氧化劑及鈣通道拮抗劑等。歷史SCI的藥物治療開始于20世紀(jì)初，但真正進(jìn)展發(fā)701、甲基強(qiáng)的松龍（MP

MP是一種合成的中效糖皮質(zhì)激素，其抗炎作用是氫化可的松的5倍。MP是唯一被FDA批準(zhǔn)的治療SCI藥物。1、甲基強(qiáng)的松龍（MP

MP是一種合成的中效糖皮質(zhì)激素，71臨床研究1979年、1985年美國二次全國急性脊髓損傷研究表明，在SCI早期(傷后8h內(nèi))給予大劑量MP(30mg/kg，ivbolus，之后5.4mg/(kg·h)，iv，24h)能明顯改善SCI患者的運(yùn)動(dòng)、感覺功能。第三次NASCIS(1997)研究證明對(duì)SCI后3h內(nèi)用MP者，宜使用24h給藥法(30mg/kg，ivbolus，之后5.4mg/（kg·h），iv，24h），對(duì)傷后（3～8）h內(nèi)給MP者宜使用48h給藥法(30mg/kg，ivbolus，之后5.4mg/(kg·h)，iv，48h，)，但超過8h給藥甚至?xí)共∏閻夯?，因此建議8h內(nèi)給藥。臨床研究1979年、1985年美國二次全國急性脊髓損傷研72MP的作用機(jī)制1）對(duì)抗繼發(fā)炎癥反應(yīng)。SCI后（48～72）h內(nèi)的炎癥反應(yīng)，可導(dǎo)致神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)廣泛繼發(fā)損傷，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，MP通過抑制大鼠核因子-kB(nuclearfactorkappaB，NF-kB)、蛋白激活劑-1(activatorprotein-1，AP-1)等主要炎性轉(zhuǎn)錄因子活化表達(dá)減少其轉(zhuǎn)錄炎性產(chǎn)物的生成，以及減少TNF-α、IL-1β、IL-α等生成，從而對(duì)抗SCI炎癥反應(yīng)，保護(hù)脊髓組織。MP的作用機(jī)制1）對(duì)抗繼發(fā)炎癥反應(yīng)。SCI后（48～7273作用機(jī)制2)減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減少自由基生成。MP能減少SCI后局部VitC(還原型)含量的下降，阻斷前列腺素F等介導(dǎo)的SCI后脂質(zhì)過氧化物、氧自由基的形成，減少氧化應(yīng)激損傷，保護(hù)傷髓。3)減輕局部水腫。4)抑制Ca2+細(xì)胞內(nèi)蓄積，維持組織血流、氧供，抑制SCI后神經(jīng)細(xì)胞凋亡。5)強(qiáng)化SCI后自身神經(jīng)保護(hù)因子、營養(yǎng)因子、促再生因子（如硫磺酸）含量上升。作用機(jī)制2)減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減少自由基生成。MP能減少S742、神經(jīng)節(jié)苷脂(GM-1)

GM-1是一種含唾液酸的糖鞘脂，廣泛存在于哺乳動(dòng)物細(xì)胞膜上，占細(xì)胞膜總脂類的5%～10%，尤以腦脊髓含量豐富，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)外源性GM-1能透過血腦屏障在神經(jīng)損傷區(qū)濃度最高，與神經(jīng)細(xì)胞有高度親和力，穩(wěn)定胞膜功能與結(jié)構(gòu)。2、神經(jīng)節(jié)苷脂(GM-1)

GM-1是一種含唾液酸的75GM-1作用機(jī)制

1)對(duì)抗興奮性氨基酸毒性;2)減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減少自由基形成；3）保護(hù)胞膜Na+-K+-ATP酶活性，防止離子失衡;4)防止胞內(nèi)鈣蓄積;5)防止乳酸性酸中毒;6)直接嵌入受損神經(jīng)胞膜中修復(fù)胞膜;7)促進(jìn)多種神經(jīng)生長(zhǎng)因子作用;8)調(diào)控多種炎性因子及其表達(dá);9)阻斷神經(jīng)細(xì)胞SCI后細(xì)胞凋亡。GM-1作用機(jī)制

1)對(duì)抗興奮性氨基酸毒性;763、細(xì)胞生長(zhǎng)因子NGF

NGF其主要作用為：1）在急性脊髓橫斷損傷，局部應(yīng)用可保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，減輕或避免斷端壞死，有利于脊髓修復(fù)；2）保護(hù)后根節(jié)細(xì)胞，在完全脊髓損傷，常見其遠(yuǎn)側(cè)后根節(jié)細(xì)胞壞死，應(yīng)用NGF后，后根節(jié)細(xì)胞可免于壞死，有利于感覺恢復(fù)；3）促進(jìn)軸突再生，因此既可用于急性脊髓損傷，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，又可用于脊髓損傷后期，有利于軸突再生。3、細(xì)胞生長(zhǎng)因子NGF

NGF其主要作用為：774、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子bFGFbFGF在機(jī)體胚胎發(fā)育，血管形成，創(chuàng)傷愈合及神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要作用，可促進(jìn)SCI后脊髓再生。LeeTT等研究發(fā)現(xiàn)大鼠脊髓損傷后局部給bFGF較其它神經(jīng)營養(yǎng)因子具有更好的神經(jīng)保護(hù)作用。劉文革等發(fā)現(xiàn)bFGF能減輕傷髓水腫，抑制鈣離子水平上升及鎂離子下降，減輕出血、壞死，為臨床應(yīng)用提供了線索。4、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子bFGFbFGF在機(jī)體胚胎發(fā)育，785、抗氧化劑VitaminC、E

VitaminC兼有抗炎及抗氧化作用，其分子量較小能直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，直接或間接清除氧自由基，阻斷脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。KatohD等用不能自身合成VitaminC的基因突變型ODS大鼠研究證實(shí)，壓迫性SCI前1周，食物中補(bǔ)充足量VitaminC的一組較另一組給缺乏VitaminC食物的大鼠SCI后傷髓出血更少，運(yùn)動(dòng)功能也恢復(fù)更好，而且SCI后局部傷髓VitaminC、VitaminE含量下降，而認(rèn)為VitaminC、VitaminE分別通過清除SCI后產(chǎn)生的水溶性、脂溶性自由基保護(hù)傷髓。EPC-K1近來合成的VitC與VitE衍生物，能獨(dú)立清除水溶性及脂溶性自由基。5、抗氧化劑VitaminC、E

VitaminC79目前整個(gè)研究面臨下列困難：(2)在轉(zhuǎn)基因治療中,目的基因、載體的選擇,有效工程細(xì)胞的制備、移植、存活及持續(xù)表達(dá)功能的時(shí)間、免疫原性等等都沒有得到很好的解決。1）阻斷小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活4mg/(kg·h)，iv，24h)能明顯改善SCI患者的運(yùn)動(dòng)、感覺功能。目前取得這些成果都是在嚙齒類動(dòng)物模型上取得的。2、神經(jīng)節(jié)苷脂(GM-1)逆行示蹤劑傳送方式正好與順行示蹤劑相反。如螢光金（FG）快藍(lán)（FB）等，在實(shí)驗(yàn)中，常在損傷區(qū)域運(yùn)用示蹤劑來評(píng)價(jià)它在鄰近神經(jīng)元胞體是否存在。三、脊髓損傷的基因治療壞死神經(jīng)元細(xì)胞：染色質(zhì)邊集，核變空，胞漿內(nèi)核糖體消失，胞膜破裂強(qiáng)啡肽A神經(jīng)毒性與興奮性氨基酸有相當(dāng)密切的關(guān)系，興奮性氨基酸的增加是強(qiáng)啡肽A脊髓損傷毒性作用非阿片樣途徑的主要因素。脊髓損傷后,減少脊髓繼發(fā)損傷促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)面臨的具體問題有4個(gè)方面:（3）可重復(fù)性和可操作性，即可對(duì)脊髓損傷模型的關(guān)鍵步驟客觀化，定量化，模型操作技術(shù)簡(jiǎn)單、易于掌握、便于推廣。這是由于臨床上大多數(shù)脊髓損傷是由脊柱骨折脫位所致!常累及脊髓前方，對(duì)脊髓前動(dòng)脈損傷大。大部分病人的脊髓損傷是不完全性的,在解剖上還有神經(jīng)元?dú)埓婧筒糠州S突的通過。6、褪黑激素(melatonin)是一種非常有效的抗氧化劑。Fujimoto等的研究指出：褪黑素能抑制大鼠脊髓損傷后脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，并減少自由基的生成。KaptanogluE等研究指出，大鼠SCI后立刻給melatonin100mg/kg(bolus，iv)能抑制脂質(zhì)過氧化，減少自由基生成，保護(hù)傷脊髓，且效果似乎比MP(30mg/kg)好，提示其可用于臨床。目前整個(gè)研究面臨下列困難：6、褪黑激素(melatonin)807、慢心律(mexiletine)

它是一種臨床常用抗心律失常藥物，也具有抗氧化作用。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，SCI后給大鼠慢心律50mg/kg(bolus，iv)可減少其繼發(fā)脂質(zhì)過氧化物形成，改善傷髓超微結(jié)構(gòu)。7、慢心律(mexiletine)

它是一種臨床常用抗心律失818、鈣通道拮抗劑細(xì)胞內(nèi)Ca2+的超載在脊髓繼發(fā)性損傷的發(fā)生機(jī)制中越來越受到重視，被認(rèn)為是繼發(fā)性脊髓損傷的關(guān)鍵因素。研究表明：脊髓損傷后45min，髓內(nèi)Ca2+開始升高，24h達(dá)高峰，并持續(xù)到傷后72h。脊髓損傷后由于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞，使Ca2+的通透性增加并清除障礙，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)大量Ca2+聚集。尼莫地平屬于二氫吡啶類衍生物，為鈣通道拮抗劑。其作用為：1）使Ca2+降低或拮抗花生四烯酸的活性；2）減少血栓素A的生成；3）降低自由基及其引發(fā)的脂質(zhì)過氧化；4）改善脊髓血流量。8、鈣通道拮抗劑細(xì)胞內(nèi)Ca2+的超載在脊髓繼發(fā)性損傷的發(fā)生機(jī)829、米諾環(huán)素

米諾環(huán)素(minocycline),化學(xué)名為二甲胺四環(huán)素,是第2代半合成四環(huán)素類藥物的衍生物,具有相對(duì)分子質(zhì)量小(為495000)、親脂性高、可通過血2腦屏障、口服易吸收的特點(diǎn)。作用機(jī)制：1）阻斷小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活2）抑制自由基的產(chǎn)物3）抑制MMPs（蛋白水解酶超基因家族）的分泌4）改變中性粒細(xì)胞功能5）減少細(xì)胞凋亡9、米諾環(huán)素

米諾環(huán)素(minocycline),化學(xué)名為83展望

目前整個(gè)研究面臨下列困難：1）基于基礎(chǔ)研究SCI機(jī)理的深入，不斷有新藥或老藥被證明治療實(shí)驗(yàn)性SCI有效，但由于種種原因卻難以進(jìn)入臨床驗(yàn)證，故新藥不少，卻難以廣泛用于臨床；2）大多數(shù)藥物只針對(duì)SCI某一環(huán)節(jié)產(chǎn)生作用，而SCI涉及多種損傷環(huán)節(jié)及機(jī)制，故這些新藥效果有限；3）SCI后特有的治療窗口期特點(diǎn)也影響了藥物研制；4）針對(duì)慢性SCI或SCI急性期后治療藥物幾乎沒有；5）缺乏統(tǒng)一的判別SCI神經(jīng)恢復(fù)功能指標(biāo)。

展望

目前整個(gè)研究面臨下列困難：84設(shè)想因此，有作者提出“雞尾酒法”治療的，即復(fù)合不同作用機(jī)制的藥物。將來，相信隨著研究的深入，有可能尋找到SCI復(fù)雜機(jī)制中的某一個(gè)關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)或因素，針對(duì)此核心環(huán)節(jié)或因素研究藥物治療SCI有可能再次取得巨大進(jìn)展，當(dāng)然這也依賴于臨床驗(yàn)證的加強(qiáng)及判定SCI后神經(jīng)功能恢復(fù)的統(tǒng)一有效標(biāo)準(zhǔn)的建立。設(shè)想因此，有作者提出“雞尾酒法”治療的，即復(fù)合不同85脊髓損傷修復(fù)任重而道遠(yuǎn)！個(gè)人觀點(diǎn)：需要從根本上改變?cè)S多觀念才可能有重大的突破！脊髓損傷修復(fù)任重而道遠(yuǎn)！86謝謝！謝謝！87脊柱的構(gòu)成脊柱的構(gòu)成88背側(cè)壓迫損傷模型

Tarlov等于1953年背側(cè)壓迫損傷首先建立了脊髓壓迫傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該模型可模擬臨床椎管內(nèi)脊髓壓迫病變。原理與方法：用一個(gè)小氣囊連接導(dǎo)管，置于椎管中，在術(shù)后24hr,動(dòng)物完全恢復(fù)時(shí)，向氣囊中充氣給脊髓造成壓迫傷,其損傷程度主要取決于壓力的大小和受壓的時(shí)間長(zhǎng)短，脊髓受壓后使血流供給障礙而造成組織缺血缺氧，加之機(jī)械壓迫的原發(fā)作用而致脊髓組織變性壞死。優(yōu)點(diǎn)：閉合性損傷，可在不同脊髓節(jié)段壓迫致傷，持續(xù)時(shí)間可控，重復(fù)性好，方法簡(jiǎn)便，通過壓力及壓力作用時(shí)間的改變可準(zhǔn)確地、定量地造成輕、中、重不同程度的，易進(jìn)行神經(jīng)功能和代謝改變的檢測(cè)，利于進(jìn)行藥物及減壓手術(shù)的治療研究。楊詩球等對(duì)該模型進(jìn)行了改進(jìn)，采用向囊內(nèi)注入不同劑量的泛影葡胺使膠囊膨脹壓迫脊髓。壓迫期間，受壓部位照正側(cè)位X線片，在X線片上測(cè)量并計(jì)算壓迫囊與椎管的側(cè)面積比，比值以百分?jǐn)?shù)表示，稱之為椎管狹窄率，以此作為造成不同程度脊髓損傷的評(píng)估參數(shù)。背側(cè)壓迫損傷模型

Tarlov等于1953年背側(cè)壓迫損傷首89明顯抑制脊髓內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞的增生,減少瘢痕形成,填補(bǔ)損傷脊髓的組織缺損,挽救特定部位的神經(jīng)元,減少凋亡和壞死。80年代中后期,開展了電刺激促進(jìn)哺乳類動(dòng)物脊髓再生的實(shí)驗(yàn)研究,大多數(shù)研究證實(shí),直流電刺激能夠促進(jìn)脊髓再生。脊髓損傷后由于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞，使Ca2+的通透性增加并清除障礙，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)大量Ca2+聚集。目前將神經(jīng)營養(yǎng)因子(主要是NGF、BDNF、NT23)基因修飾成肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞或雪旺氏細(xì)胞等后將其導(dǎo)入的脊髓損傷區(qū),觀察到對(duì)SCI后細(xì)胞調(diào)亡有抑制作用,并可促進(jìn)損傷脊髓軸突的再生?？墒股窠?jīng)細(xì)胞發(fā)生有效極化。明確的治療SCI的藥物有甲基強(qiáng)的松龍（methylprednisolone，MP）、神經(jīng)節(jié)苷酯（ganglioside，GM－1）、細(xì)胞生長(zhǎng)因子（cellgrowthfactor，CGF）、抗氧化劑及鈣通道拮抗劑等。3、脊髓腹側(cè)損傷模型脊髓損傷后抑制機(jī)制被去除,這些靜息連接變得活躍,可帶動(dòng)部分功能的恢復(fù)。如技術(shù)熟練程度、動(dòng)物種屬及年齡、脊柱未嚴(yán)格固定可使每次撞擊部位不一致，撞擊錘與脊髓相接觸的表面的形狀與面積不一，需行椎板切除術(shù)，而可能損傷進(jìn)入脊髓的血管及脊神經(jīng)而影響脊髓損傷的病理和功能變化的評(píng)估。（3）可重復(fù)性和可操作性，即可對(duì)脊髓損傷模型的關(guān)鍵步驟客觀化，定量化，模型操作技術(shù)簡(jiǎn)單、易于掌握、便于推廣。其作用為：1）使Ca2+降低或拮抗花生四烯酸的活性；早期外科手術(shù)減壓治療對(duì)確有明顯脊髓受壓的不完全性脊髓損傷有一定效果,但對(duì)完全性脊髓損傷的效果卻極為有限，采取手術(shù)治療的主要目的是為了維持脊柱的穩(wěn)定性。凋亡現(xiàn)象并不局限于受傷局部，可以影響到鄰近節(jié)段，特別會(huì)影響到受損區(qū)以上的傳導(dǎo)通路。脊髓電刺激促進(jìn)脊髓

再生的臨床研究SCI后（48～72）h內(nèi)的炎癥反應(yīng)，可導(dǎo)致神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)廣泛繼發(fā)損傷，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，MP通過抑制大鼠核因子-kB(nuclearfactorkappaB，NF-kB)、蛋白激活劑-1(activatorprotein-1，AP-1)等主要炎性轉(zhuǎn)錄因子活化表達(dá)減少其轉(zhuǎn)錄炎性產(chǎn)物的生成，以及減少TNF-α、IL-1β、IL-α等生成，從而對(duì)抗SCI炎癥反應(yīng)，保護(hù)脊髓組織。3、脊髓腹側(cè)損傷模型

鑒于臨床上脊髓損傷的外力多來自脊髓前方，如椎體骨折脫位，脊髓前動(dòng)脈常受損傷。過邦輔等早在1980年首次設(shè)計(jì)出脊髓腹側(cè)模型，擴(kuò)展了創(chuàng)傷性截癱的研究方式，是對(duì)Allen法打擊法的補(bǔ)充。其優(yōu)點(diǎn)是脊髓損傷集中于前方，更接近于臨床上的脊髓損傷。其基本方法是椎板開窗，將直角撞擊鉤置于脊髓前方，鉤固定于杠桿的一端，重物墜擊于杠桿的一端!利用杠桿原理使鉤端上蹺!鉤隨之上提撞擊脊髓腹側(cè)而受傷。其后，楊恒文等，張秋林等也先后設(shè)計(jì)了脊髓腹側(cè)損傷模型!使之操作簡(jiǎn)化!更實(shí)用。明顯抑制脊髓內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞的增生,減少瘢痕形成,填補(bǔ)損傷脊髓的組90軸突示蹤劑軸突示蹤劑是一類可以與神經(jīng)元或軸突結(jié)合，并能按順行或逆行方式傳送的一類分子物質(zhì)。順行示蹤劑可以從神經(jīng)元胞體傳送到軸突，可用來證實(shí)區(qū)域受限的軸突及其再生，如生物素葡聚糖胺（BDA）麥芽糖凝集素結(jié)合的辣根過氧化物酶（HRP－WGA）等。逆行示蹤劑傳送方式正好與順行示蹤劑相反。這些物質(zhì)具有不同吸收特性和放射特性!可以同時(shí)運(yùn)用!并能在組織切片上運(yùn)用不同的過濾器及波長(zhǎng)區(qū)分開來。如螢光金（FG）快藍(lán)（FB）等，在實(shí)驗(yàn)中，常在損傷區(qū)域運(yùn)用示蹤劑來評(píng)價(jià)它在鄰近神經(jīng)元胞體是否存在。軸突示蹤劑軸突示蹤劑是一類可以與神經(jīng)元或軸突結(jié)合，并能按順行91基本內(nèi)容同18,尾在部分或全部觀察期中下垂3、脊髓腹側(cè)損傷模型使損傷部位脊髓的頭端和尾端失去解剖連續(xù)性及生理上的聯(lián)系。原理與方法：用一個(gè)小氣囊連接導(dǎo)管，置于椎管中，在術(shù)后24hr,動(dòng)物完全恢復(fù)時(shí)，向氣囊中充氣給脊髓造成壓迫傷,其損傷程度主要取決于壓力的大小和受壓的時(shí)間長(zhǎng)短，脊髓受壓后使血流供給障礙而造成組織缺血缺氧，加之機(jī)械壓迫的原發(fā)作用而致脊髓組織變性壞死。強(qiáng)啡肽A神經(jīng)毒性與興奮性氨基酸有相當(dāng)密切的關(guān)系，興奮性氨基酸的增加是強(qiáng)啡肽A脊髓損傷毒性作用非阿片樣途徑的主要因素。凋亡現(xiàn)象并不局限于受傷局部，可以影響到鄰近節(jié)段，特別會(huì)影響到受損區(qū)以上的傳導(dǎo)通路。1）基于基礎(chǔ)研究SCI機(jī)理的深入，不斷有新藥或老藥被證明治療實(shí)驗(yàn)性SCI有效，但由于種種原因卻難以進(jìn)入臨床驗(yàn)證，故新藥不少，卻難以廣泛用于臨床；3）保護(hù)胞膜Na+-K+-ATP酶活性，防止離子失衡;所有3個(gè)HL關(guān)節(jié)輕度活動(dòng)明確的治療SCI的藥物有甲基強(qiáng)的松龍（methylprednisolone，MP）、神經(jīng)節(jié)苷酯（ganglioside，GM－1）、細(xì)胞生長(zhǎng)因子（cellgrowthfactor，CGF）、抗氧化劑及鈣通道拮抗劑等。使模型智能化、儀器化、計(jì)算機(jī)化。有學(xué)者先后將上述3種營養(yǎng)因子修飾靶細(xì)胞后導(dǎo)入脊髓損傷處,結(jié)果顯示不但能穩(wěn)定表達(dá)NTs,而且能保護(hù)神經(jīng)元,減少萎縮和死亡并促進(jìn)神經(jīng)纖維的再生,展現(xiàn)出良好的臨床應(yīng)用前景。添加了電磁極部分，包括繞有銅線圈以控制重物于墊片的電磁極，激光發(fā)生器與探測(cè)器、換能器、微機(jī)等。嗅鞘細(xì)胞被認(rèn)為是最有前途的移植物。負(fù)重:足底負(fù)重位時(shí)或僅在后軀干抬高時(shí)，HL伸肌收縮增生的膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)類似“瘢痕”，可阻隔神經(jīng)細(xì)胞的再生突起通過損傷區(qū)。由于神經(jīng)細(xì)胞基本不會(huì)再生及膠質(zhì)“瘢痕”的阻隔作用，故脊髓損傷后的功能恢復(fù)極為有限。脊髓損傷后神經(jīng)功能的恢復(fù)主要是由殘存或不完全損傷的神經(jīng)細(xì)胞恢復(fù)引起的。有效保護(hù)這一部分神經(jīng)細(xì)胞是恢復(fù)神經(jīng)功能的決定性因素，也是急性期脊髓損傷治療重要內(nèi)容之一?；緝?nèi)容同18,尾在部分或全部觀察期中下垂增生的膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)92凋亡膠質(zhì)細(xì)胞：：細(xì)胞膜完整，核膜完整，染色質(zhì)濃聚×8000凋亡膠質(zhì)細(xì)胞：：細(xì)胞膜完整，核膜完整，染色質(zhì)濃聚×800093壞死神經(jīng)元細(xì)胞：染色質(zhì)邊集，核變空，胞漿內(nèi)核糖體消失，胞膜破裂壞死神經(jīng)元細(xì)胞：染色質(zhì)邊集，核變空，胞漿內(nèi)核糖體消失，胞膜破94五、外科手術(shù)治療

外科手術(shù)治療脊髓損傷的原因有3點(diǎn):(1)脊柱損傷后常有骨折塊壓迫脊髓,可直接導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞壞死或因脊柱不穩(wěn)定,骨折塊的活動(dòng)等加重對(duì)脊髓的壓迫,故需手術(shù)解除壓迫;(2)脊髓受到創(chuàng)傷后可產(chǎn)生水腫,需切開硬脊膜減壓;(3)脊柱骨折后不穩(wěn)定,需作手術(shù)以恢復(fù)脊柱的穩(wěn)定性。手術(shù)時(shí)機(jī)與目的：由于神經(jīng)細(xì)胞在受傷6～8h后就會(huì)開始崩解,故一般認(rèn)為在傷后6～8h(即所謂金標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行手術(shù)的效果最佳。早期外科手術(shù)減壓治療對(duì)確有明顯脊髓受壓的不完全性脊髓損傷有一定效果,但對(duì)完全性脊髓損傷的效果卻極為有限，采取手術(shù)治療的主要目的是為了維持脊柱的穩(wěn)定性。五、外科手術(shù)治療

外科手術(shù)治療脊髓損傷的原因有3點(diǎn):95脊柱的構(gòu)成脊柱的構(gòu)成96骨科脊髓損傷修復(fù)研究進(jìn)展課件97骨科脊髓損傷修復(fù)研究進(jìn)展課件98概述脊髓損傷(SCI)是人類致殘率最高的疾患之一。脊髓損傷平面愈高,患者喪失的功能愈多,脊髓圓錐損傷可致骶區(qū)感覺功能喪失,排尿排便功能障礙。更高位的脊髓損傷可直接導(dǎo)致?lián)p傷平面以下的感覺、運(yùn)動(dòng)功能喪失及排尿排便功能障礙。由于脊髓損傷后斷裂的軸突不能再生,目前對(duì)SCI的治療仍是當(dāng)今一大醫(yī)學(xué)難題。概述脊髓損傷(SCI)是人類致99從以下三個(gè)方面介紹動(dòng)物模型的研究基礎(chǔ)研究進(jìn)展藥物研究進(jìn)展從以下三個(gè)方面介紹動(dòng)物模型的研究100動(dòng)物模型的研究脊髓損傷的發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)和救治水平的提高，主要得益于實(shí)驗(yàn)性脊髓損傷模型研究的不斷發(fā)展，自Allen于1911年首次建立重物下落打擊挫傷模型以來，經(jīng)過幾代神經(jīng)科學(xué)者的不斷努力，使脊髓損傷的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿照橥晟?我們主要介紹常用的脊髓損傷模型的原理、方法及其優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用。動(dòng)物模型的研究脊髓損傷的發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)和救治水101脊髓損傷種類及其對(duì)損傷模型的要求根據(jù)臨床脊髓損傷患者的表現(xiàn)及病理改變，脊髓損傷可分為不完全損傷、脊髓半切傷、中央型脊髓損傷、前脊髓損傷、后脊髓損傷及完全性損傷等6種類型。目前實(shí)驗(yàn)所建立的脊髓損傷動(dòng)物模型總體上可達(dá)到不完全損傷、完全性損傷及橫斷性損傷的要求。脊髓損傷種類及其對(duì)損傷模型的要求根據(jù)臨床脊髓損傷患者的表現(xiàn)及102所以預(yù)防繼發(fā)損傷是早期治療的關(guān)鍵！所以，脊髓所受作用力的大小主要取決于重物的質(zhì)量。5)強(qiáng)化SCI后自身神經(jīng)保護(hù)因子、營養(yǎng)因子、促再生因子（如硫磺酸）含量上升。三、脊髓損傷的基因治療1911年，Allen首先將脊髓損傷分為原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷兩個(gè)階段。故常采用雙盲“雙人獨(dú)立觀察記錄，最后取較低值或均值為準(zhǔn)。增生的膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)類似“瘢痕”，可阻隔神經(jīng)細(xì)胞的再生突起通過損傷區(qū)。7)促進(jìn)多種神經(jīng)生長(zhǎng)因子作用;HL(hind-limb,HL)后肢膠質(zhì)瘢痕中存在的主要抑制因子是CSPG,有多種。勢(shì)能相同，質(zhì)量越大，造成的脊髓損傷越大。BBB后肢功能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)三、缺血再灌流損傷模型如技術(shù)熟練程度、動(dòng)物種屬及年齡、脊柱未嚴(yán)格固定可使每次撞擊部位不一致，撞擊錘與脊髓相接觸的表面的形狀與面積不一，需行椎板切除術(shù)，而可能損傷進(jìn)入脊髓的血管及脊神經(jīng)而影響脊髓損傷的病理和功能變化的評(píng)估。阿片受體拮抗劑(如納絡(luò)酮);促甲狀腺激素釋放激素(TRH);EAA受體拮抗劑(其中NMDA(N2甲基2D2天門冬氨酸)受體的生理拮抗劑Mg2+已應(yīng)用于腦外傷的臨床治療);二甲亞砜(DMSO);東莨菪堿(Scopo2lamine,SCP);Y2氨基丁酸(GABA)和氯苯氨丁酸(Balofen);前列腺素抑制劑;內(nèi)皮素拮抗劑等。理想的SCI模型臨床sci的傷情多種多樣，損傷機(jī)制也十分復(fù)雜，因此，無論那種模型，都不能完全滿足臨床sci每個(gè)方面的需要。進(jìn)行脊髓損傷的研究，首先要復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)理想的脊髓損傷模型，理想的模型應(yīng)具備以下要求：（1）臨床相似性，即制作的脊髓損傷模型應(yīng)與臨床相近似!動(dòng)物模型能模擬發(fā)生人類脊髓損傷特殊的病理過程，盡量接近人類情況。（2）可調(diào)控性，即可根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)整損傷強(qiáng)度，復(fù)制不同損傷程度的脊髓損傷模型。（3）可重復(fù)性和可操作性，即可對(duì)脊髓損傷模型的關(guān)鍵步驟客觀化，定量化，模型操作技術(shù)簡(jiǎn)單、易于掌握、便于推廣。所以預(yù)防繼發(fā)損傷是早期治療的關(guān)鍵！理想的SCI模型臨床sci103實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇既要考慮到其生物學(xué)特性是否接近人類，也要兼顧其來源及價(jià)格狀況。國內(nèi)外常用的脊髓損傷動(dòng)物有靈長(zhǎng)類、狗、雪豹、大白鼠、豬、兔等。其中靈長(zhǎng)類動(dòng)物（如猿、猩猩、猴等）由于體型大，在手術(shù)操作實(shí)感上與人類極為相似，是最理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但其價(jià)格昂貴!難以獲得。目前，大鼠和小鼠是最常見的脊髓損傷動(dòng)物模型。這是由于它的成本低、容易獲得。同時(shí)，由于后者具有基因被改造的潛能。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇既要考慮到其生物學(xué)特性是否接近104脊髓損傷模型的類型機(jī)械性損傷模型缺血再灌注損傷模型化學(xué)性損傷模型脊髓損傷模型的類型機(jī)械性損傷模型105一、機(jī)械性脊髓損傷模型的類型一、機(jī)械性脊髓損傷模型的類型1061、銳