臂叢根性撕脫傷后神經(jīng)根回植術(shù)動物模型

臂叢根性撕脫傷后的神經(jīng)根回植術(shù)目前仍基本停留在實(shí)驗(yàn)室階段，此模型的建立主要用于研究神經(jīng)根再植術(shù)后神經(jīng)的再生。

(1)復(fù)制方法

健康大鼠，體重為230～250g。經(jīng)腹腔注射戊巴妥鈉(按50～60mg/kg體重的劑量)或水合氯醛(按350～400mg/kg體重的劑量)麻醉后仰臥位固定，剃除頸部及前肢毛發(fā)，手術(shù)區(qū)域常規(guī)消毒，無菌操作。手術(shù)于顯微鏡下進(jìn)行。

1)將C6神經(jīng)根從脊髓上撕脫并顯露脊髓  頸正中線右側(cè)旁開3mm處做縱向切口，長約20mm，分離、切斷并結(jié)扎頸外靜脈。將胸鎖乳突肌于近起點(diǎn)處切斷，向內(nèi)側(cè)牽開頸動脈鞘，部分切斷前斜角肌，顯露臂叢神經(jīng)根直達(dá)C6神經(jīng)根處，并顯露C5、C6椎體腹側(cè)的右半側(cè)，清除其上附著的肌肉和韌帶。用尖頭咬骨鉗(可用持針器前端磨尖制成)擴(kuò)大 C5、C6的椎間孔，使其大于脊神經(jīng)節(jié)的橫徑。剪除神經(jīng)根周圍的結(jié)締組織，用鑷子夾住C6神經(jīng)根緩緩向外側(cè)牽拉至神經(jīng)根脫出椎間孔為止，此時(shí)可見前根和后根的辮狀結(jié)構(gòu)。將脫出的神經(jīng)節(jié)置于頸前肌群表面，用無創(chuàng)縫線固定1針。避開橫突孔，用尖頭咬骨鉗咬除C5椎體下外側(cè)約3mm× 2mm，即可顯露脊髓右前外側(cè)。

2)切取尺神經(jīng)橋接肌皮神經(jīng)  從右鎖骨中點(diǎn)下3mm處至右肱骨內(nèi)髁，在前肢內(nèi)側(cè)做長約30mm縱向切口，切斷胸大肌，充分顯露肌皮神經(jīng)，于束支交界處切斷，縫線雙重結(jié)扎近端。充分顯露尺神經(jīng)，分別于束支交界處及其向遠(yuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)入內(nèi)側(cè)肌間隔處切斷。獲取長約30mm的尺神經(jīng)供橋接用，尺神經(jīng)在臂叢上的殘端亦用縫線雙重結(jié)扎。將尺神經(jīng)近側(cè)與肌皮神經(jīng)做端一端吻合，縫合3～4針，然后將其沿鎖骨下臂叢的通道引向C5椎體的旁側(cè)。縫合胸大肌，關(guān)閉前肢的切口。

3)神經(jīng)回植  用細(xì)小的銳利刀片在顯露脊髓的前外側(cè)做一縱向切口，長2mm，深約1mm，將移植的尺神經(jīng)遠(yuǎn)側(cè)端植入此切口，然后用縫線將尺神經(jīng)固定于C5椎體的韌帶上。注意調(diào)整固定點(diǎn)的位置，使神經(jīng)兩側(cè)均有的松弛度，防止神經(jīng)從脊髓脫出或神經(jīng)吻合口發(fā)生撕裂。縫合胸鎖乳突肌，閉合切口。術(shù)后1周內(nèi)，大鼠肌肉注射慶大霉素，每只2萬U/d。

(2)檢測方法和指標(biāo)  觀察至設(shè)定時(shí)間后(3～6個(gè)月)，在常規(guī)麻醉下將逆行示蹤劑：2.5％的真藍(lán)(TB)注入手術(shù)側(cè)肱二頭肌肌腹。5d后再次麻醉，檢測雙側(cè)肱二頭肌的肌肉動作電位(MAP)和雙側(cè)肱二頭肌肌肉強(qiáng)直收縮力。然后以4℃等滲鹽水200ml和4％中性多聚甲醛300ml行升主動脈灌注，取尺神經(jīng)植入處的一段脊髓(C6)、雙側(cè)肱二頭肌及神經(jīng)吻合口近端神經(jīng)5mm，分別行脊髓神經(jīng)元的逆行標(biāo)記示蹤觀察、肌肉濕重稱量、HE染色等檢測。

(3)檢測結(jié)果

1)肱二頭肌MAP檢測：3個(gè)月時(shí)即可記錄到手術(shù)側(cè)肱二頭肌的MAP，6個(gè)月時(shí)此MAP幅度明顯增強(qiáng)。每只動物可按不同方法測算MAP的恢復(fù)率：

①按“(手術(shù)側(cè)MAP/正常側(cè)MAP)×100％”作為手術(shù)側(cè)肱二頭肌MAP的恢復(fù)率，測得大鼠移植術(shù)后3個(gè)月時(shí) MAP的恢復(fù)率為30％左右，6個(gè)月時(shí)的恢復(fù)率可達(dá)50％～60％。

②按“(手術(shù)側(cè)強(qiáng)直收縮力/正常側(cè)強(qiáng)直收縮力)×100％”作為手術(shù)側(cè)肱二頭肌的肌肉收縮力的恢復(fù)率，測得大鼠術(shù)后3個(gè)月時(shí)的恢復(fù)率為25％左右，6個(gè)月時(shí)的恢復(fù)率為45％～50％。

③以“(手術(shù)側(cè)肌肉濕重/正常側(cè)肌肉濕重)×100％”作為手術(shù)側(cè)肱二頭肌的肌肉濕重恢復(fù)率，測得大鼠3個(gè)月時(shí)的恢復(fù)率為60％，6個(gè)月時(shí)的恢復(fù)率為75％～80％。

2)肌細(xì)胞形態(tài)  肌肉HE染色觀察在3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)均見肌細(xì)胞萎縮，細(xì)胞間隙變寬，細(xì)胞核濃染，部分呈鏈狀排列。6個(gè)月時(shí)肌萎縮程度較3個(gè)月時(shí)輕。

3)神經(jīng)組織檢測  神經(jīng)HE染色和鍍銀染色在3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)神經(jīng)組織學(xué)檢查無明顯差異，均見神經(jīng)組織瘢痕增生。神經(jīng)內(nèi)可見再生的神經(jīng)纖維，3～6個(gè)月在C6段脊髓手術(shù)側(cè)的前角均見到逆行標(biāo)記的神經(jīng)元，其分布散在、不成束、直徑大小不一、髓鞘厚薄不一，且均明顯小于正常肌皮神經(jīng)。

(4)模型特點(diǎn)  真藍(lán)(TB)是一種熒光素，將TB注入神經(jīng)末梢區(qū)后，可被神經(jīng)軸突經(jīng)胞飲攝取，逆行運(yùn)輸?shù)缴窠?jīng)元胞體，通過熒光顯微鏡可逆行追蹤神經(jīng)徑路。神經(jīng)根回植術(shù)后3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，將TB注入肱二頭肌后，均可在脊髓的 C6節(jié)段前角發(fā)現(xiàn)被TB逆行標(biāo)記示蹤的神經(jīng)元，而其他節(jié)段未見被標(biāo)記的神經(jīng)元，說明這些神經(jīng)元發(fā)出的軸突再生到達(dá)肱二頭肌。3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，在手術(shù)側(cè)肱二頭肌上均可測到MAP和肌肉對電刺激的反應(yīng)。神經(jīng)的組織學(xué)檢查可見到再生的軸突，肌肉組織學(xué)檢查只見到輕度萎縮。而在單純切斷肌皮神經(jīng)6個(gè)月后肌肉對電刺激喪失反應(yīng)，組織學(xué)檢查可見神經(jīng)廣泛纖維化，肌肉肌纖維大片溶解、消失。這些結(jié)果從形態(tài)學(xué)和功能學(xué)上證實(shí)神經(jīng)根前根再植后。運(yùn)動神經(jīng)元的軸突可以再生進(jìn)入周圍神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)，并恢復(fù)對靶器官的神經(jīng)支配。移植術(shù)后6個(gè)月，手術(shù)側(cè)肱二頭肌MAP恢復(fù)率、肌肉收縮力恢復(fù)率及肌肉濕重恢復(fù)率均明顯優(yōu)于3個(gè)月，肱二頭肌的組織學(xué)檢查亦見肌肉的萎縮程度輕于3個(gè)月。這說明神經(jīng)根再植術(shù)后再生神經(jīng)對靶器官的支配和周圍神經(jīng)損傷修復(fù)一樣，其功能的恢復(fù)要經(jīng)歷一個(gè)從無到有、從弱到強(qiáng)的較漫長過程。隨著觀察期的延長，肌肉的功能可能會進(jìn)一步得到恢復(fù)。對比再生神經(jīng)和正常肌皮神經(jīng)的組織學(xué)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)再生神經(jīng)有的纖維化，神經(jīng)纖維分布較為紊亂，無論是髓鞘厚度還是軸突直徑均劣于正常肌皮神經(jīng)，這表明神經(jīng)根再植術(shù)后再生神經(jīng)的質(zhì)量有限。

(5)比較醫(yī)學(xué)  神經(jīng)根從脊髓上撕脫后，將它植回脊髓，可以說是很“自然”的想法。但臂叢神經(jīng)的根性撕脫傷不僅是PNS的損傷，也是部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的損傷。以前人們認(rèn)為，CNS損傷后，軸突只能再生幾個(gè)毫米，這種再生是沒有意義的。經(jīng)研究，CNS的再生失敗并不是神經(jīng)元本身的缺陷，而是神經(jīng)元所處的環(huán)境抑制了這種再生。有人用周圍神經(jīng)橋接動物的橫斷脊髓，發(fā)現(xiàn)軸突可以沿著橋接神經(jīng)的神經(jīng)膜細(xì)胞基膜管向遠(yuǎn)側(cè)生長。這就提示：將周圍神經(jīng)植回脊髓，神經(jīng)元的軸突也許可以沿著周圍神經(jīng)的基膜管長向靶器官，從而恢復(fù)靶器官的神經(jīng)支配。人們在研究脊髓灰質(zhì)炎時(shí)發(fā)現(xiàn)只要?dú)埓?0％的運(yùn)動神經(jīng)元，就可以獲得肌肉的5級肌力，有20％的運(yùn)動神經(jīng)元?dú)埓妫涂梢垣@得3～4的肌力。因此，盡管神經(jīng)根再植術(shù)后再生神經(jīng)的質(zhì)量有限，但仍有很重大的意義。