摘要
目的 观察电针结合导电定向生物蛋白水凝胶对脊髓完全性损伤大鼠神经功能恢复的影响,研究其对材料-脊髓界面胶质瘢痕形成及变化的作用及机制。
方法 将72只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、材料组、材料电针组,每组18只。采用脊髓横断法构建大鼠完全性脊髓损伤模型,材料组和材料电针组大鼠脊髓缺损处植入可导电定向生物蛋白水凝胶。材料电针组大鼠于术后第3天开始进行夹脊穴电针干预直至取材。术后定期进行BBB评分、鼠尾光照测痛实验及运动诱发电位检测。术后2周、4周、12周各组分别选取3只大鼠,心脏灌注固定后制作冰冻切片,行H&E染色,免疫荧光染色检测GFAP蛋白、补体C3的表达;同时取3只大鼠损伤周围新鲜脊髓行Western Blotting检测GFAP蛋白、NF-κB、TNF-α、IL-1α、GDNF表达。
结果 材料组及材料电针组术后2周开始行为学评价(BBB评分、鼠尾光照测痛实验)结果显著优于模型组(All P < 0.05),材料电针组术后4周开始行为学评价结果明显优于材料组(All P < 0.05)。HE染色显示模型组术后出现了损伤区域向头尾侧扩散并出现了大面积脊髓空洞;材料组和材料电针组损伤区域无明显扩散,空洞面积较小。术后12周时材料电针组脊髓形态恢复优于材料组。免疫荧光染色中,术后2-4周模型组脊髓损伤缺损区域及其尾端几乎没有GFAP蛋白表达;材料组及材料电针组术后4周时GFAP蛋白表达明显,材料电针组密度更高;术后12周,材料电针组GFAP蛋白表达低于材料组。术后2-4周,材料组与材料电针组补体C3蛋白低于模型组,术后12周材料电针组补体C3蛋白表达低少于材料组。Western Blotting检测中,材料组和材料电针组GFAP蛋白表达在脊髓损伤后各时间点均高于模型组(All P < 0.05)。材料电针组术后2周和4周时GFAP蛋白表达高于材料组(P < 0.01,P =0.011),但在术后12周时明显低于材料组(P < 0.01)。术后2周,4周和12周,材料电针组IL-1α、TNF-α、NF-κB(p65)蛋白表达明显低于模型组(All P < 0.05)。术后12周,材料电针组GDNF蛋白表达明显高于模型组和材料组(P < 0.01)。
结论 电针结合导电定向生物蛋白水凝胶可在脊髓损伤早期促进脊髓-材料界面胶质瘢痕的形成,防止炎症反应进一步扩散,并在脊髓损伤晚期改变脊髓-材料界面胶质瘢痕的形态,提高部分神经营养因子的表达,有利于轴突的再生与长入,从而促进脊髓损伤后运动功能的恢复。其机制可能与电针的双向调节作用在脊髓损伤早期抑制了星形胶质细胞向A1型活化,在脊髓损伤晚期促进了星形胶质细胞向A2型活化有关。
