大鼠放射性脊髓损伤脊髓血流量变化规律

目的:放射性脊髓损伤(Radiation spinal cord injury,RSCI)是头颈部、胸部及上腹部肿瘤放射治疗和射线意外照射时的常见并发症,一般认为,白质坏死、脱髓鞘为其主要的病理学变化.然而,越来越多的证据表明血-脊髓屏障破裂和血管通透性增加等血管损伤远早于白质坏死和脱髓鞘改变.所以本文阐明大鼠放射性脊髓损伤病理生理过程中脊髓血流量变化规律.方法:将60只Sprague-Dawley (SD)大鼠随机分为12组,1组为对照,其余11组采用60Co放射治疗机行30 Gy大鼠颈髓C2-T2单次照射,剂量率为153 cGy/min,源皮距为80 cm,照射时长为1153 s,照射范围为2.0× 1.0 cm,对照组大鼠于麻醉后置于60Co放射治疗机下,佯照,照射前及照射后分别采用激光多普勒法测量脊髓血流量,11组大鼠于照射前以及照射后1、3、7、14、21、30、60、90、120、150、180天进行测量,以照射前测量值为基数,各时间点以基数的百分比表示该时间点脊髓血流量.结果:大鼠放射性脊髓损伤后,脊髓血流量在照射早期即有降低,照射后90天达到最低,随后脊髓血流量进入平台期.结论:阐明了大鼠放射性脊髓损伤后脊髓血流量的变化规律.大鼠放射性脊髓损伤可影响脊髓血流量,导致脊髓长期处于持续低灌流、缺血缺氧状态,最终导致脊髓不可逆性损伤.临床上放射性脊髓损伤的病人感到疲乏无力,出现神经系统的症状体征,通常死于脑疝.本文为临床上疲乏无力,出现神经系统的症状体征,死于脑疝放射性脊髓损伤的病人的早期防治提供病理生理基础.     

大鼠脊髓损伤的弱激光治疗参数选择

弱激光在周围神经损伤治疗中取得了理想效果,但在脊髓损伤修复方面的研究很少.本实验应用Allen＇s造模法构建大鼠急性脊髓损伤模型,通过测量穿透功率及组织温度变化筛选出用于脊髓损伤治疗的弱激光照射参数,照射组按照筛选出的参数连续治疗14 d,于术后1、3、7、14、21 d应用BBB评分法评价大鼠后肢运动功能的恢复情况,苏木精-伊红染色（HE染色）观察脊髓病理变化并测量空洞面积.结果显示应用筛选出的照射参数（810 nm、光斑面积0.2 cm2、500 mW/cm2、510 J/cm2）连续照射14 d,术后21 d照射组的运动功能评分显著高于未照射组（P＜0.05）,术后7、14、21d照射组脊髓空洞面积显著小于未照射组（P＜0.05）.结果表明810 nm、光斑面积0.2 cm2、500 mW/cm2、510 J/cm2的弱激光照射能促进急性脊髓损伤大鼠后期运动功能的恢复.     

舒芬太尼预处理对大鼠脊髓缺血再灌注损伤中炎性因子MPO，IL-6，IL-15的影响

目的:探讨舒芬太尼预处理对大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型中炎性因子MPO,IL-6,IL-15的影响。方法:健康SD雄性大鼠30只,随机分为假手术组(Sham组,n=10);缺血再灌注组(IR组n=10);舒芬太尼预处理5μg/kg组(Suf5组,n=10)。采用动脉夹夹闭胸主动脉方法制备脊髓缺血再灌注模型。Tarlov法测大鼠运动评分,HE染色观察大鼠脊髓组织细胞形态,Western Blot法测脊髓组织中MPO的表达,ELISA法检测脊髓组织中IL-6,IL-15含量。结果:IR组Tarlov评分高于sham组,Suf5组Tarlov评分低于IR组。HE染色显微镜下见IR组脊髓组织内出现广泛的变性神经元,胞核固缩偏位碎裂,并有有空泡形成;Suf5组脊髓组织神经元损伤坏死数量减少,细胞核形态基本正常。Suf5组中MPO,IL-6,IL-15,含量均低于IR组,IR组中MPO,IL-6,IL-15含量均高于sham组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:舒芬太尼能降低大鼠脊髓缺血再灌注损伤组织中MPO,IL-15,1L-6表达,减轻炎症损害,进而减轻脊髓缺血再灌注损伤。     

脊髓分级缺血再灌注损伤模型的建立与病理学评价

目的建立兔脊髓分级缺血再灌注损伤模型和探讨受伤脊髓病理变化可能机制。方法采用肾下腹主动脉阻断法,分别阻断腹主动脉30min、45min和60min后开放,再灌注48h观察神经功能变化以及病理学评价脊髓缺血再灌注损伤程度。结果脊髓缺血时间越长,后肢运动功能损害越明显。伤后2天发现受损脊髓出血、水肿、变性坏死,明显的白细胞浸润以及I-κBα、NF-κBp65、ICAM-l表达增加,脊髓灰质的病理损害严重。再灌注脊髓病理损伤程度依次为缺血60min组>缺血45min组>缺血30min组>假手术组。结论该模型是一种较好的脊髓缺血再灌注损伤模型,阻断肾下腹主动脉血流30min、45min、60min后开放可以较好地反应轻、中、重不同程度缺血再灌注损伤脊髓的病理变化特点。     

810nm弱激光照射对大鼠急性脊髓损伤后巨噬细胞极化的作用研究

本研究构建急性大鼠脊髓夹伤模型,并将大鼠随机分为单纯脊髓损伤对照组及脊髓损伤联合弱激光照射组。照射组应用810 nm波长,150 m W照射功率,照射光斑0.3 cm^2的弱激光对脊髓损伤区进行经皮照射,连续照射3天,7天或14天。应用免疫荧光、免疫印迹实验方法,测定脊髓损伤区巨噬细胞及小胶质细胞的极化表达。应用酶联免疫吸附法测定脊髓损伤区白细胞介素4的表达情况。应用坚牢蓝髓鞘染色测定两组损伤脊髓中髓鞘保留的差异。采用BBB评分对两组大鼠后肢运动功能的恢复进行评估。结果表明,810 nm弱激光对脊髓损伤区连续照射3天,7天后,可显著减少M1型巨噬细胞及其标志物诱导型一氧化氮合酶的表达,在7天时间增加M2型巨噬细胞及其标志物精氨酸酶1的表达。弱激光照射组白细胞介素4的表达明显增加。损伤后14天,弱激光照射组脊髓损伤区髓鞘保留面积比值明显提高。损伤后7天及14天时,弱激光照射组大鼠的BBB评分明显升高。该实验结果表明,810 nm弱激光经皮照射,可增加大鼠急性脊髓损伤区M2型巨噬细胞及小胶质细胞的表达,并减少脊髓损伤后的髓鞘脱失,促进脊髓损伤大鼠运动功能的恢复。     

SD大鼠急性放射性皮炎模型的建立

目的:建立安全的SD大鼠急性放射性皮炎模型。方法:将28只雄性SD大鼠随机分为7组,分别为空白对照组,电子线照射组(60 Gy,45 Gy,30 Gy),X线照射组(45 Gy,30 Gy,15 Gy),每组4只。选择臀背部皮肤,去毛后照射。放疗后第一天起开始观察动物皮肤表现,采用Douglas and Fowler评分方法记录每只动物皮炎情况,并定期测量动物体重,观察动物一般情况并记录死亡情况。于放疗后第28天处死动物,取照射区域皮肤行HE染色及免疫组化染色(CD3,CD11c,CD68,IV型胶原),以通过光镜分析射线照射后皮肤组织变化情况、真皮层内炎症细胞浸润类型及胶原形成情况。结果:至放疗后第28天X线照射组动物出现大量死亡,电子线照射组动物均存活,电子线各组均出现不同程度的放射性皮炎反应,镜下可见局部组织不同程度的表皮层坏死、炎症细胞浸润、毛囊及附属器减少等表现,以电子线照射60 Gy及45 Gy组表现明显。免疫组化结果显示放射线照射可使真皮层内以CD68为表面标志的巨噬细胞浸润增加,并促进以IV型胶原为标志胶原细胞形成。结论:电子线60 Gy及45 Gy照射SD大鼠臀背部皮肤可建立一种安全有效的急性放射性皮炎动物模型,其临床表现及病理表现可用于实验研究。     

Neuritin对大鼠急性脊髓损伤后神经中丝作用的研究

目的:探讨Neuritin对大鼠脊髓损伤后神经元突起再生的作用.方法:分为Neuritin组,His组和假手术组.使用改良Allen's打击法打击Neuritin组和His组大鼠T10或T11节段脊髓.Neuritin组和His组经蛛网膜下腔置管局部连续给予Neuritin和His蛋白(6ug/d)一周.假手术组仅咬除椎板不损伤脊髓,经蛛网膜下腔置空管而部损伤脊髓.术后6h、3d、7d、14d、28d、56d分别观察:①运动功能评分(BBB评分)观察大鼠后肢运动功能恢复情况;②HE染色观察脊髓组织形态学变化;③免疫组织化学染色和Western blotting检测损伤段脊髓神经中丝蛋白(NF200)的修复与再生.结果:①BBB评分,Neuritin组和His组在一周内没有明显差别,但Neuritin组和His组的评分均低于假手术组,从术后第14d,实验组评分明显高于对照组(P＜0.05);②HE染色可见损伤段脊髓出血、坏死及炎性细胞浸润;③免疫组化检测,Neuritin组的NF200平均光密度值(IOD/AREA)较His组明显增高(P＜0.05);Western blotting检测的NF200灰度值(GMD)较His组明显增高(P＜0.05),结论:持续外源性Neuritin能促进大鼠脊髓损伤后伤区神经元突起的再生,并能促进大鼠后肢运动功能的康复.     

大鼠放射性空肠损伤模型制作

目的制作放射性空肠损伤大鼠模型。方法单次照射剂量5Gy,每隔72h照射1次,共5次。动物于最后一次照射后7天称重处死,取空肠福尔马林固定后石蜡包埋,HE染色,光镜观察。结果动物体重降低明显;模型组肠黏膜绒毛表面坏死脱落;粘膜下层变性明显;间质炎细胞渗出减少。结论5Gy连续5次全腹照射可以制作满意的放射性空肠损伤大鼠模型。     

大鼠脊髓挤压伤后NT-3、NT-4在腹角运动神经元表达的变化

我们前面的研究已证实,神经生长因子和脑源性神经营养因子与成年大鼠挤压性脊髓损伤修复有关。在本研究中,通过免疫组织化学ABC法,我们探讨了挤压伤后不同时间脊髓腹角神经元NT-3和NT-4的表达。结果显示,在对照组,NT-3和NT-4的阳性反应主要分布在脊髓腹角神经元,挤压性脊髓损伤后7天和21天,NT-3阳性神经元的数量较对照组和24小时组明显增加,比较之,损伤后24小时和7天,NT-4阳性神经元的数量已较正常者增多,且NT-T的反应强度21天者较24小时和7天者有增多。结果表明NT-3和NT-4的表达在挤压性损伤后的脊髓腹角神经元被不同程度地上调,提示NT-3和NT-4可能与挤压性脊髓损伤修复有关。     

右美托咪定后处理对脊髓缺血再灌注损伤后Caspase-3、IL-1β的表达和血脊髓屏障的影响

目的:研究右美托咪定后处理在大鼠急性脊髓缺血再灌注损伤(spinal cord ischemia-reperfusion injury, SCIRI)后对细胞因子Caspase-3、IL-1β的表达量和血脊髓屏障(blood-spinal cord barrier, BSCB)的影响。方法:将120只成年雄性SD大鼠随机分为5组:假手术组(sham组)、脊髓缺血再灌注组(IR组)、脊髓缺血再灌注右美托咪定低剂量组(DEX1组)、脊髓缺血再灌注右美托咪定中剂量组(DEX5组)、脊髓缺血再灌注右美托咪定高剂量组(DEX10组)。采用改良的Zivin法构建脊髓缺血再灌注损伤模型,实验中应用临床上常用的微量泵泵注的方法对大鼠给予等量生理盐水和右美托咪定,造模24 h后采用Tarlov法对大鼠运动功能评分,伊文思蓝(Evans Blue, EB)染色检测血脊髓屏障通透性,HE染色观察大鼠脊髓病理学变化(L4-L6),western blot检测Caspase-3、IL-1β的表达。结果:与sham组比较,IR组及DEX各组下肢运动功能评分明显较低,脊髓结构损伤严重,神经元数目减少,血脊髓屏障渗透性增加,Caspase-3、IL-1β表达量增多;与IR组比较,DEX各组下肢运动功能评分较高,脊髓结构损伤明显减轻,神经元数目增多,血脊髓屏障渗透性减少,western blot显示caspase-3、IL-1β表达降低;与DEX5组比较,DEX1组和DEX10组的下肢运动功能评分较低,脊髓结构损伤较重,神经元数目较少,血脊髓屏障渗透性减少,western blot显示Caspase-3、IL-1β表达增加。结论:右美托咪定后处理对SCIRI具有明显的保护作用,可以保护BSCB的完整性,减轻对脊髓的损失。该保护作用可能与激动α2肾上腺素受体,降低炎症反应中IL-1β表达,下调Caspase-3表达的抗细胞凋亡作用有关。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism