低氧诱导因子1α基因修饰脐血间充质干细胞移植治疗脊髓缺血再灌注损伤

背景:脊髓缺血再灌注损伤目前尚无有效治疗手段,多数研究集中于干细胞移植治疗。目的:观察肾下腹主动脉移植低氧诱导因子1α基因修饰的脐血间充质干细胞对脊髓缺血再灌注损伤大鼠的治疗作用。方法:30只成年SD雌性大鼠随机分为3组:对照组,未转染组,基因转染组,每组10只。手术阻断肾下腹主动脉1 h后恢复脊髓再灌注,分别经腹主动脉置管推注1 m L 10%PBS,1 m L脐血间充质干细胞悬液,1 m L低氧诱导因子1α修饰的脐血间充质干细胞悬液。术后1,6,12 d对大鼠进行BBB评分,Western blot法检测脊髓组织低氧诱导因子1α蛋白的表达,术后12 d行运动诱发电位测定。结果与结论:与对照组比较,未转染组和基因转染组大鼠BBB评分均显著升高(P0.05),脊髓组织低氧诱导因子1α蛋白表达明显上调(P0.05),运动诱发电位潜伏期缩短(P0.05),波幅增加(P0.05)。与未转染组比较,基因转染组BBB评分明显升高(P0.05),脊髓组织低氧诱导因子1α蛋白表达上调(P0.05),运动诱发电位潜伏期缩短(P0.05),波幅增加(P0.05),结果表明低氧诱导因子1α修饰的脐血间充质干细胞治疗脊髓缺血再灌注损伤效果更加显著。     

大鼠脊髓缺血再灌注损伤后神经细胞凋亡及Caspase-1、Caspase-3的表达

目的观察大鼠脊髓缺血再灌注损伤后神经细胞凋亡及Caspase-1、Caspase-3的表达。方法 48只成年健康Wistar大鼠,采用Naslund腹主动脉阻断法制作脊髓缺血再灌注损伤模型。随机分为空白对照组(n=6)、假手术组(n=6)和损伤组(n=36),观察脊髓缺血再灌注损伤后,脊髓的病理变化、细胞凋亡及Caspase-1、Caspase-3的表达变化的规律。结果观察脊髓缺血再灌注损伤后Caspase-1阳性细胞在损伤后12h表达明显,1d损伤区域及周边出现表达高峰。Caspase-3阳性细胞在损伤后12h表达明显,2d损伤区域及周边出现表达高峰。TUNEL阳性细胞也在脊髓损伤后12h表达明显,2d出现表达高峰。空白对照组、假手术组:Caspase-1、Caspase-3免疫组化少有表达,少见TUNEL阳性细胞。结论脊髓缺血再灌注损伤后存在神经细胞凋亡,Caspase-1、Caspase-3均参与损伤的调节。     

大鼠脊髓缺血再灌注损伤后caspase-12表达与细胞凋亡

目的:观察大鼠脊髓缺血再灌注损伤过程中细胞凋亡、caspase-12的表达变化规律,以探讨其分子机制。方法:采用自制压迫装置制备脊髓压迫缺血再灌注模型。运用形态学、分子生物学等方法,分别于缺血再灌注后3、7、11、23和47h,观察脊髓缺血再灌注损伤后,脊髓的病理变化和内质网的形态学改变、细胞凋亡及caspase-12的表达变化的规律。结果:脊髓缺血再灌注3h后,出现不同程度的细胞肿胀,神经元退行性变及内质网结构变化;随着再灌注时间的延长,神经元和神经胶质细胞凋亡数明显增加,并伴有caspase-12的表达增强;capspase-12表达与细胞凋亡的时空变化规律相一致。结论:在脊髓缺血再灌注过程中神经细胞凋亡是引起脊髓继发性损伤的主要病理因素,caspase-12可能参与了脊髓缺血再灌注损伤所导致的细胞凋亡。     

右美托咪定在大鼠脊髓缺血再灌注损伤中的 保护作用及机制研究

目的 探讨右美托咪定对大鼠脊髓缺血/再灌注损伤的保护作用及PI3K/Akt传导通路在其中的作用。方法 30只成年雄性大鼠随机分为假手术组、模型组和右美托咪定治疗组,每组10只。建立大鼠脊髓缺血/再灌注损伤模型,对再灌注损伤后6 h、12 h、24 h、48 h实验大鼠后肢运动功能进行评分,检测缺血脊髓前角组织中P-AKT的表达水平及神经元的凋亡指数。结果 右美托咪定可改善脊髓缺血/再灌注损伤后实验大鼠的后肢运动功能(P＜0.05);提高脊髓前角P-AKT的表达水平(P＜0.05),抑制缺血/再灌注损伤所致的脊髓神经元的凋亡(P＜0.05)。结论 右美托咪定对脊髓缺血/再灌注损伤有一定的保护作用,其机制可能与激活PI3K/Akt传导通路,从而抑制神经元的凋亡有关。     

骨髓基质干细胞移植治疗大鼠脊髓挫伤中碱性成纤维生长因子的变化

探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)对脊髓损伤修复的可能作用及其对bFGF表达的影响,为BMSCs修复脊髓损伤提供实验依据。采用改良的Allen的WD法建立脊髓(T12节段)损伤模型,将66只SD大鼠随机分为正常组(A组)、损伤后未移植的对照组(B组)和BMSCs移植治疗组(C组)。通过BBB行为学评分记录两组动物后肢恢复功能,免疫组织化学方法检测bFGF的表达。结果显示:BMSCs移植组BBB评分高于对照组;bFGF在各组大鼠脊髓中均呈阳性表达,损伤后对照组与BMSCs移植组各个时点的表达量仍高于正常组(P<0.05),7d最高,后渐下降,但21d表达仍高于正常。其中BMSCs移植组与对照组各个时点的bFGF表达量均有显著差异(P<0.05)。结果提示:BMSCs移植治疗大鼠脊髓损伤模型有助于其功能的恢复。     

bFGF和骨髓间充质干细胞联合移植对脊髓半横断损伤后神经再生的影响

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和骨髓间充质干细胞(BMSCs)联合移植对脊髓半横断损伤后神经再生的影响。方法:利用血清培养技术获得SD大鼠BMSCs行CM-DiI标记。80只大鼠随机分为4组:正常组、损伤组、BMSCs移植组、bFGF+BMSCs移植组,每组各20只。建立脊髓半横断损伤模型,移植组采用明胶海绵和细胞悬液填充。分别于术后3、7、14、21 d用BBB评分法观察大鼠后肢运动功能的恢复情况,免疫荧光组织化学染色法检测损伤区CM-DiI、GFAP和GAP-43的表达变化,并对其进行相关性分析。结果:bFGF+BMSCs移植组和BMSCs移植组大鼠的左后肢运动功能较损伤组有明显改善(P0.05),且bFGF+BMSCs移植组与BMSC移植组相比亦有显著性差异(P0.05);损伤组GAP-43的表达量极少,BMSCs移植组则有少量表达,而bFGF+BMSCs移植组呈高表达;bFGF+BMSCs移植组术后早期GFAP高表达,BMSCs移植组次之,损伤组最少,但14d后,GFAP表达刚好相反。结论:bFGF+BMSCs移植较BMSCs移植能更好地促进脊髓损伤后神经的再生。     

丙戊酸联合骨髓间充质干细胞修复大鼠急性脊髓损伤可行性及其机制研究

目的 探讨丙戊酸(VPA)联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)促进大鼠急性脊髓损伤(SCI)修复的可行性及其作用机制。方法 选取3～4周龄健康雄性SD幼鼠5只,在无菌条件下取出双侧干骺端完整的胫骨及股骨,截除干骺骨端,暴露骨髓腔,收集骨髓细胞体外分离培养BMSCs,对第3代BMSCs进行流式细胞仪检测鉴定,并调配成浓度为1×10⁶/mL的BMSCs细胞悬液脊髓移植备用。选取8周龄SD大鼠60只,按随机数字表法分为对照组、SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组5组,每组12只。每组又按照术后取材时间不同随机分为第7、14天2个亚组,每个亚组6只。对照组12只大鼠仅显露T₁₁脊髓背侧面不作SCI模型,其他4组(48只)大鼠采用改良Allen法制备脊髓损伤模型。模型制备成功后,对照组、SCI模型组在相应脊髓损伤节段一次性注入0.9% 氯化钠注射液1 mL,同时300 mg/kg皮下注射0.9% 氯化钠注射液,每12 h 1次,直至取材;VPA治疗组、BMSCs移植组除在脊髓损伤节段一次性注入0.9% 氯化钠注射液1 mL外,分别给予皮下注射300 mg/kg VPA和1×10⁶/mL的BMSCs细胞悬液1 mL,每12 h 1次,直至取材; VPA+BMSCs联合治疗组在脊髓损伤节段一次性注入1×10⁶/mL的BMSCs细胞悬液1 mL,同时给予皮下注射300 mg/kg VPA,每12 h 1次,直至取材。术后第12 h、7天、14天各组大鼠采用BBB评分法对下肢运动功能进行评定比较。第7天、14天BBB评分后,切取损伤脊髓节段脊髓组织制备切片,进行HE染色,光学显微镜下测量对比各组脊髓空洞的面积;免疫组织化学染色,观察对比术后第14天各组凋亡相关蛋白Caspase-3的表达情况;TUNEL染色观察对比术后第14天各组脊髓神经细胞凋亡情况,并计算对比脊髓神经细胞凋亡指数(AI)。结果 (1)显微镜下观察显示,第 3 代BMSCs细胞形态均一,呈长梭形;流式细胞仪检测显示,BMSCs特异性表面标志物CD34阳性率为0.83%,CD44阳性率为99.4%,提示BMSCs。(2)组内比较:与损伤前比较,对照组损伤后BBB评分差异无统计学意义;SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组损伤后不同时间点BBB评分均明显降低,但随着时间延长BBB评分逐渐升高,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。组间比较:在损伤后的不同时间点,SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组BBB评分均明显低于对照组,VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组的BBB评分均高于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组BBB评分均高于VPA治疗组、BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(3)对照组脊髓组织学形态正常;VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组脊髓空洞面积均小于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组脊髓空洞面积小于VPA治疗组和BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(4)在损伤后不同时间点对照组偶见Caspase-3表达,SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组Caspase-3表达明显高于对照组,VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组Caspase-3表达明显低于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组Caspase-3表达明显低于VPA治疗组和BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(5)TUNEL染色检测脊髓细胞凋亡结果显示:SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组脊髓细胞凋亡指数均大于对照组,VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组脊髓细胞凋亡指数均小于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组脊髓细胞凋亡指数均明显低于VPA治疗组和BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。结论VPA 联合BMSCs移植可促进大鼠SCI修复,特别在减少脊髓空洞的形成、下调Caspase-3的表达、抑制神经细胞凋亡以及促进运动神经功能恢复等方面具有协同作用。     

氢盐水可抑制脊髓缺血再灌注损伤兔模型运动神经元的凋亡

背景：脊髓缺血再灌注损伤是一种严重的继发性脊髓损伤,其损伤机制是多因素综合作用的结果,其治疗上也有多种措施,但治疗效果不甚理想。 目的：探讨氢盐水对脊髓缺血再灌注损伤兔模型运动神经元的保护作用及机制。 方法：采用ZIVIN法制备脊髓缺血再灌注损伤兔模型,并采用氢盐水治疗(设为氢盐水组),同时设模型组和假手术组为对照。 结果与结论：氢盐水组兔后肢运动功能Tarlov评分于再灌注后6,12,24,72 h明显优于模型组(P < 0.01)。再灌注后72 h,与模型组相比,氢盐水组丙二醛浓度降低(P < 0.05),过氧化氢酶活性升高(P < 0.05)。苏木精-伊红染色显示,假手术组脊髓前角运动神经元细胞结构完整,模型组脊髓前角大量运动神经元细胞坏死,胞浆内颗粒变性和空泡变性。氢盐水组脊髓前角运动神经元细胞结构基本完整,仅有少量运动神经元细胞空泡变性。原位末端标记染色显示,假手术组未见运动神经元细胞凋亡;模型组见大量凋亡的运动神经元及大量炎性细胞浸润;氢盐水组见脊髓前角少量凋亡的运动神经元及少量炎性细胞浸润。结果证实,氢盐水可抑制兔缺血再灌注损伤脊髓运动神经元的凋亡,其机制与其抗氧化作用有关。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

骨髓间充质干细胞移植对急性脊髓损伤的保护作用及其机制

目的探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)移植对大鼠急性脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)的影响及作用机制。方法从雄性SD大鼠体内提取BMSCs并进行体外培养。选取60只雄性SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、BMSCs组各20只,使用改良的艾伦自由落体法建立SCI模型。造模成功后,BMSCs组尾静脉注射0.5 ml BMSCs细胞悬液(1×107/ml)。在移植后6、12、24、48 h和7 d使用Tarlov标准对各组神经功能进行评分。在移植后7 d,采用ELISA法测定损伤脊髓组织匀浆中炎症因子的含量,Western blotting检测脊髓组织中p-Akt、Akt、TLR4的表达。结果与模型组相比,BMSCs组在移植后6、12、24、48 h和7 d的Tarlov评分显著提高(P0.05)。模型组大鼠受损的脊髓组织匀浆中NF-κBp65、IL-1β和TNF-α的水平显著高于假手术组(P0.05),而BMSCs组大鼠的上述指标显著低于模型组(P0.05)。模型组大鼠脊髓组织中的p-Akt/Akt显著低于假手术组(P0.05),而TLR4表达显著高于假手术组(P0.05);BMSCs组大鼠的p-Akt/Akt显著高于模型组(P0.05),而TLR4表达显著低于模型组(P0.05)。结论 BMSCs可以通过削弱TLR4介导的信号传导途径来减少组织中炎症因子水平来缓解脊髓炎症,并且可以通过上调p-Akt/Akt表达抑制神经元凋亡。     

肾缺血再灌注模型细胞凋亡与吡咯烷二硫代氨基甲酸的干预

背景：肾缺血/再灌注诱导产生大量活性氧,导致核因子κB的活化。激活的核因子κB通过调节诱导型一氧化氮合酶的生成,进而导致一氧化氮的大量产生和触发细胞凋亡。 目的：观察吡咯烷二硫代氨基甲酸对肾缺血再灌注后肾脏组织中核因子κB、诱导型一氧化氮合酶、一氧化氮、caspase-3和细胞凋亡指数的作用。 方法：将健康雄性Wistar大鼠随机分为3组：缺血再灌注组和吡咯烷二硫代氨基甲酸组通过右侧肾切除+左肾动脉夹闭 45 min建立肾缺血/再灌注模型,吡咯烷二硫代氨基甲酸组于实验前30 min尾静脉注射吡咯烷二硫代氨基甲酸 (100 mg/kg)。假手术组不给予缺血再灌注处理。 结果与结论：与假手术组相比,缺血再灌注组大鼠再灌注后肾组织核因子κB表达水平、血肌酐水平、尿素氮水平、诱导型一氧化氮合酶活性、一氧化氮表达水平、caspase-3表达水平和细胞凋亡水平增加(P < 0.05);而与缺血再灌注组相比,吡咯烷二硫代氨基甲酸组大鼠再灌注后以上指标均好转。说明肾缺血/再灌注损伤可引起肾组织结构损伤和细胞凋亡,且与核因子κB引起的一氧化氮高表达有关;应用核因子κB抑制剂吡咯烷二硫代氨基甲酸可对缺血再灌注肾损伤发挥明显的保护作用。     

Intraoperative monitoring of spinal cord function in spinal and spinal cord surgery

It has become essential to monitor spinal cord function during operations which may involve the risk of stretching, compressing, or injuring the spinal cord, or compromise its blood supply. The recordings of sensory and motor functions include the spinal cord-evoked potential (SCEP), motor-evoked potential (MEP), and somatosensory-evoked potential (SEP). Each of these recordings is not sufficient as a single modality to evaluate the integrity of spinal cord function, so they are used in combination. In particular, to prevent and detect early motor disturbance, the MEP is widely used, which has the advantages of the lowest invasiveness and greatest case of setting. Although spinal cord monitoring is conducted by surgeons, anesthetists, and medical technologists, it should preferably be performed by those routinely engaged in neurophysiological examinations including intraoperative monitoring. Its success depends largely on good coordination and mutual trust between surgeons, anesthesiologists, operative nurses, and clinical engineers, as well as the development of individual expertise.     

Tethered spinal cord with double spinal lipomas

Although lumbosacral lipoma is reported to occur in 4-8 of 100,000 patients, and 66% of lipomyelomeningoceles in young patients are accompanied by hypertrophic filum terminale, it is very rare to find two isolated spinal lipomas simultaneously. A 3 month-old baby girl was admitted to the hospital for a protruding, non-tender, soft, subcutaneous 2.5 cm mass of the lumbosacral area that had been present since birth. Simple radiography showed a spinal posterior arch defect from L3 to L5, and magnetic resonance imaging (MRI) demonstrated two isolated spinal lipomas, a transitional type from L3 to L5, and a terminal type below S1 without dural defect. The cornus medullaris was severely tethered descending to the S1, but there was no cerebellar or brain stem herniation on the MRI. We suggest that the presence of a combined spinal lipoma should be a point for careful differentiation in an infant with spinal lipoma.     

Transplantation of labeled fetal spinal cord fragments into juvenile myelin-deficient rat spinal cord

Minced and triturated fragments from the spinal cord of normal rat fetuses (15-18 days gestation) labeled with the fluorescent dye fast blue (FB) were successfully transplanted into juvenile myelin-deficient rat spinal cord under direct observation. Clusters of myelinated fibers were found subsequently in the recipient spinal cord, and, by fluorescence microscopy, clusters of FB-labeled cells were found at corresponding sites. The results indicate that the surgical approach used is suitable for transplantation of tissue fragments into a defined region of juvenile rat spinal cord, that FB can be used to locate the transplanted cells subsequently, and that FB does not interfere with maturation of the donor glia or with myelin formation.     

Split spinal cord malformation

The split spinal cord is a rare congenital malformation. We report the rare finding of a split cord malformation in a young girl. Further evaluation of this anomaly revealed a Type I split cord malformation (midline bony septation), with no other concomitant pathological entities. Various hypotheses have been made regarding the embryology of this unusual form of spinal dysraphism, and these are reviewed along with the common clinical manifestations of this intriguing pathological entity.     

脊柱外科手术中脊髓功能的监护

脊柱外科手术中,由于加压、推移力、内固定器械置入等外加因素造成对神经的压迫,可能导致脊髓功能的损伤.脊髓监护可以及时发现手术中的不当操作和可能出现的损伤并及早进行纠正和补救,因而有效地降低脊柱外科手术中脊髓功能的损伤.术中脊髓监护技术经过几十年的发展,由传统的唤醒方法发展到今天比较完善的诱发电位监护技术.回顾了脊髓监护技术的发展及其在脊柱外科手术中的应用,并介绍了近年来脊髓监护领域研究的新进展.     

Idiopathic spinal cord hernia

Idiopathic spinal cord hernia (ISCH) is a rare cause of slowly progressive spinal cord dysfunction. It is readily diagnosed on magnetic resonance imaging of the spine. The neurological deficit related to ISCH is often reversible once surgical exploration and reduction of the hernia is achieved. We present the case of a 37 year-old lady with a ventral ISCH at the T4 level. There was a significant post-operative improvement in her myelopathy post-operatively. ISCH should be considered in the differential diagnosis of progressive spinal cord neurological deficit.     

Myelin formation in myelin-deficient rat spinal cord following transplantation of normal fetal spinal cord

Previous studies of the myelin-deficient rat spinal cord have suggested that astrocytes may play a role in preventing the formation of myelin in this mutant, or causing its breakdown. Comparison of mutant and normal littermate spinal cords shows a marked hypertrophy of astrocytes in the mutant in both gray matter and fiber tract regions. Nevertheless, when normal fetal spinal cord fragments are transplanted into mutant host spinal cord, clusters of normal-looking myelin sheaths develop with no sign of attack by host astrocytes.     

自制脊髓打击器致大鼠脊髓损伤的组织形态学演变特征

目的:通过大鼠脊髓组织H-E染色和电镜观察,以评价自制撞击型脊髓打击器的应用价值。方法:采用自制脊髓打击器分别从2、3 cm和4 cm高度将10 g撞击头自由下落对脊髓进行撞击,以制备大鼠脊髓损伤模型,于制模术后3、7、14 d及28 d随机选取各组大鼠样品,对其脊髓组织进行H-E染色及电镜观察。结果:假手术组各观察时间点脊髓组织结构均完整;2 cm高度打击组脊髓损伤后至第7天组织坏死明显,14 d后受损组织部分修复;3 cm和4 cm高度打击组随时间延长受损脊髓组织坏死加重。电镜观察3个打击组随时间延长,髓鞘板层均表现为逐渐松解,轴突逐渐消失,尤以3 cm和4 cm高度打击组的损害更为严重。结论:本研究采用的自制脊髓打击器具有随打击高度的不同而出现不同程度组织损伤的演变特征,是一种较为理想的脊髓损伤制模装置。