臂叢根性撕脫傷后神經根回植術動物模型

臂叢根性撕脫傷后神經根回植術動物模型

臂叢根性撕脫傷后的神經根回植術目前仍基本停留在實驗室階段，此模型的建立主要用于研究神經根再植術后神經的再生。

(1)復制方法

健康大鼠，體重為230～250g。經腹腔注射戊巴妥鈉(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，手術區域常規消毒，無菌操作。手術于顯微鏡下進行。

1)將C6神經根從脊髓上撕脫并顯露脊髓  頸正中線右側旁開3mm處做縱向切口，長約20mm，分離、切斷并結扎頸外靜脈。將胸鎖乳突肌于近起點處切斷，向內側牽開頸動脈鞘，部分切斷前斜角肌，顯露臂叢神經根直達C6神經根處，并顯露C5、C6椎體腹側的右半側，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)擴大 C5、C6的椎間孔，使其大于脊神經節的橫徑。剪除神經根周圍的結締組織，用鑷子夾住C6神經根緩緩向外側牽拉至神經根脫出椎間孔為止，此時可見前根和后根的辮狀結構。將脫出的神經節置于頸前肌群表面，用無創縫線固定1針。避開橫突孔，用尖頭咬骨鉗咬除C5椎體下外側約3mm× 2mm，即可顯露脊髓右前外側。

2)切取尺神經橋接肌皮神經  從右鎖骨中點下3mm處至右肱骨內髁，在前肢內側做長約30mm縱向切口，切斷胸大肌，充分顯露肌皮神經，于束支交界處切斷，縫線雙重結扎近端。充分顯露尺神經，分別于束支交界處及其向遠側轉入內側肌間隔處切斷。獲取長約30mm的尺神經供橋接用，尺神經在臂叢上的殘端亦用縫線雙重結扎。將尺神經近側與肌皮神經做端一端吻合，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。縫合胸大肌，關閉前肢的切口。

3)神經回植  用細小的銳利刀片在顯露脊髓的前外側做一縱向切口，長2mm，深約1mm，將移植的尺神經遠側端植入此切口，然后用縫線將尺神經固定于C5椎體的韌帶上。注意調整固定點的位置，使神經兩側均有的松弛度，防止神經從脊髓脫出或神經吻合口發生撕裂。縫合胸鎖乳突肌，閉合切口。術后1周內，大鼠肌肉注射慶大霉素，每只2萬U/d。

(2)檢測方法和指標  觀察至設定時間后(3～6個月)，在常規麻醉下將逆行示蹤劑：2.5％的真藍(TB)注入手術側肱二頭肌肌腹。5d后再次麻醉，檢測雙側肱二頭肌的肌肉動作電位(MAP)和雙側肱二頭肌肌肉強直收縮力。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，取尺神經植入處的一段脊髓(C6)、雙側肱二頭肌及神經吻合口近端神經5mm，分別行脊髓神經元的逆行標記示蹤觀察、肌肉濕重稱量、HE染色等檢測。

(3)檢測結果

1)肱二頭肌MAP檢測：3個月時即可記錄到手術側肱二頭肌的MAP，6個月時此MAP幅度明顯增強。每只動物可按不同方法測算MAP的恢復率：

①按“(手術側MAP/正常側MAP)×100％”作為手術側肱二頭肌MAP的恢復率，測得大鼠移植術后3個月時 MAP的恢復率為30％左右，6個月時的恢復率可達50％～60％。

②按“(手術側強直收縮力/正常側強直收縮力)×100％”作為手術側肱二頭肌的肌肉收縮力的恢復率，測得大鼠術后3個月時的恢復率為25％左右，6個月時的恢復率為45％～50％。

③以“(手術側肌肉濕重/正常側肌肉濕重)×100％”作為手術側肱二頭肌的肌肉濕重恢復率，測得大鼠3個月時的恢復率為60％，6個月時的恢復率為75％～80％。

2)肌細胞形態  肌肉HE染色觀察在3個月和6個月時均見肌細胞萎縮，細胞間隙變寬，細胞核濃染，部分呈鏈狀排列。6個月時肌萎縮程度較3個月時輕。

3)神經組織檢測  神經HE染色和鍍銀染色在3個月和6個月時神經組織學檢查無明顯差異，均見神經組織瘢痕增生。神經內可見再生的神經纖維，3～6個月在C6段脊髓手術側的前角均見到逆行標記的神經元，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。

(4)模型特點  真藍(TB)是一種熒光素，將TB注入神經末梢區后，可被神經軸突經胞飲攝取，逆行運輸到神經元胞體，通過熒光顯微鏡可逆行追蹤神經徑路。神經根回植術后3個月和6個月時，將TB注入肱二頭肌后，均可在脊髓的 C6節段前角發現被TB逆行標記示蹤的神經元，而其他節段未見被標記的神經元，說明這些神經元發出的軸突再生到達肱二頭肌。3個月和6個月時，在手術側肱二頭肌上均可測到MAP和肌肉對電刺激的反應。神經的組織學檢查可見到再生的軸突，肌肉組織學檢查只見到輕度萎縮。而在單純切斷肌皮神經6個月后肌肉對電刺激喪失反應，組織學檢查可見神經廣泛纖維化，肌肉肌纖維大片溶解、消失。這些結果從形態學和功能學上證實神經根前根再植后。運動神經元的軸突可以再生進入周圍神經系統(PNS)，并恢復對靶器官的神經支配。移植術后6個月，手術側肱二頭肌MAP恢復率、肌肉收縮力恢復率及肌肉濕重恢復率均明顯優于3個月，肱二頭肌的組織學檢查亦見肌肉的萎縮程度輕于3個月。這說明神經根再植術后再生神經對靶器官的支配和周圍神經損傷修復一樣，其功能的恢復要經歷一個從無到有、從弱到強的較漫長過程。隨著觀察期的延長，肌肉的功能可能會進一步得到恢復。對比再生神經和正常肌皮神經的組織學結果，可以發現再生神經有的纖維化，神經纖維分布較為紊亂，無論是髓鞘厚度還是軸突直徑均劣于正常肌皮神經，這表明神經根再植術后再生神經的質量有限。

(5)比較醫學  神經根從脊髓上撕脫后，將它植回脊髓，可以說是很“自然”的想法。但臂叢神經的根性撕脫傷不僅是PNS的損傷，也是部分中樞神經系統(CNS)的損傷。以前人們認為，CNS損傷后，軸突只能再生幾個毫米，這種再生是沒有意義的。經研究，CNS的再生失敗并不是神經元本身的缺陷，而是神經元所處的環境抑制了這種再生。有人用周圍神經橋接動物的橫斷脊髓，發現軸突可以沿著橋接神經的神經膜細胞基膜管向遠側生長。這就提示：將周圍神經植回脊髓，神經元的軸突也許可以沿著周圍神經的基膜管長向靶器官，從而恢復靶器官的神經支配。人們在研究脊髓灰質炎時發現只要殘存40％的運動神經元，就可以獲得肌肉的5級肌力，有20％的運動神經元殘存，就可以獲得3～4的肌力。因此，盡管神經根再植術后再生神經的質量有限，但仍有很重大的意義。