王艷,趙玖玫,朱路文
·基礎(chǔ)研究·
頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練對(duì)坐骨神經(jīng)損傷大鼠軸突再生及S-100蛋白表達(dá)影響①
王艷1,趙玖玫2,朱路文1
目的探討頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練對(duì)坐骨神經(jīng)損傷大鼠軸突再生及S-100蛋白表達(dá)的影響。方法清潔級(jí)健康雄性Sprague-Dawley大鼠90只,隨機(jī)分為空白組、假手術(shù)組、模型組、跑臺(tái)組和頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組,每組18只,每組分為7 d、14 d、21 d三個(gè)亞組。鉗夾法造模,假手術(shù)組暴露坐骨神經(jīng)但不鉗夾。造模3 d后進(jìn)行干預(yù),跑臺(tái)組進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練,頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組行頭穴叢刺治療結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練,空白組、假手術(shù)組及模型組除定時(shí)抓取外不做任何干預(yù)。各組相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定坐骨神經(jīng)功能指數(shù)(SFI);取材后坐骨神經(jīng)HE染色觀察軸突生長(zhǎng)情況,免疫組化染色檢測(cè)S-100蛋白表達(dá)情況。結(jié)果各時(shí)間點(diǎn)跑臺(tái)組及頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組SFI高于模型組(P<0.05),但低于假手術(shù)組和空白組;頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組SFI高于跑臺(tái)組(P<0.05)。各時(shí)間點(diǎn)跑臺(tái)組和頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組軸突生長(zhǎng)情況均優(yōu)于模型組,頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組優(yōu)于跑臺(tái)組。各時(shí)間點(diǎn)空白組和假手術(shù)組S-100蛋白均呈少量表達(dá),跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組S-100蛋白表達(dá)均高于模型組(P<0.05),頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組S-100蛋白表達(dá)高于跑臺(tái)組(P<0.05)。結(jié)論頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練能夠促進(jìn)S-100蛋白的表達(dá),促進(jìn)損傷神經(jīng)軸突再生,提高坐骨神經(jīng)功能。
坐骨神經(jīng)損傷;頭穴叢刺;跑臺(tái)訓(xùn)練;S-100蛋白;坐骨神經(jīng)功能指數(shù)
[本文著錄格式]王艷,趙玖玫,朱路文.頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練對(duì)坐骨神經(jīng)損傷大鼠軸突再生及S-100蛋白表達(dá)影響[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2016,22(8):904-910.
CITED AS:Wang Y,Zhao JM,Zhu LW.Effect of cluster needling of scalp acupuncture combined with treadmill training on axonal re-generation and expression of S-100 protein in rats with sciatic nerve injury[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(8):904-910.
神經(jīng)幾乎存在于人體所有的組織器官中。與中樞神經(jīng)系統(tǒng)不同,大多數(shù)周?chē)窠?jīng)更加表淺并缺乏骨性結(jié)構(gòu)的保護(hù),因此周?chē)窠?jīng)損傷是臨床常見(jiàn)問(wèn)題,非戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期約占全部創(chuàng)傷的1.5%~4%,35%的血管損傷并發(fā)周?chē)窠?jīng)損傷,7%~9%的骨折、脫位并發(fā)周?chē)窠?jīng)損傷,而且修復(fù)緩慢[1-2]。
周?chē)窠?jīng)損傷主要表現(xiàn)為神經(jīng)支配區(qū)的疼痛,運(yùn)動(dòng)和/或感覺(jué)功能障礙等。周?chē)窠?jīng)損傷的修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。雖然顯微手術(shù)可以精細(xì)修復(fù)神經(jīng)的連續(xù)性,但其功能的恢復(fù)不盡人意,據(jù)統(tǒng)計(jì)僅有50%可能會(huì)完全恢復(fù)[3]。周?chē)窠?jīng)損傷后,中樞神經(jīng)、損傷部位和遠(yuǎn)端肌肉及末梢效應(yīng)器均會(huì)發(fā)生改變。中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性是靠外周信號(hào)的輸入和效應(yīng)器官的正常功能活動(dòng)來(lái)維持的,周?chē)窠?jīng)損傷和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷一樣也會(huì)引起腦功能的重塑。皮層代表區(qū)的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)使那些接受重要信息的皮層區(qū)域增大,并導(dǎo)致其他區(qū)域減小。神經(jīng)信號(hào)輸入不足或完全喪失可導(dǎo)致鄰近皮層代表區(qū)侵入去神經(jīng)輸入的皮層代表區(qū),使其功能進(jìn)一步喪失[4]。周?chē)窠?jīng)損傷后腦功能重塑的程度是影響神經(jīng)功能恢復(fù)的重要因素之一[5]。因而康復(fù)治療應(yīng)從周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)綜合考慮。
針灸在周?chē)窠?jīng)損傷后的治療作用早有研究證實(shí),但多數(shù)是在受損部位局部取穴[6]。頭部針刺對(duì)周?chē)窠?jīng)損傷治療作用及機(jī)制尚有待研究。跑臺(tái)訓(xùn)練作為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的一種方式,由于其精確、可控等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已在實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用。崔松彪等對(duì)坐骨神經(jīng)卡壓的大鼠進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練,證明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠促進(jìn)神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[7]。坐骨神經(jīng)橫斷后即刻進(jìn)行適度的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng),可促進(jìn)軸突再生,恢復(fù)肌肉反射能力,提高大鼠適應(yīng)不同生物力學(xué)要求的步行能力[8]。
神經(jīng)損傷修復(fù)的微環(huán)境中,功能最顯著、最被人熟知的周?chē)窠?jīng)膠質(zhì)細(xì)胞就是施萬(wàn)細(xì)胞,它包繞周?chē)窠?jīng)軸突[9],功能活躍。研究周?chē)窠?jīng)損傷后施萬(wàn)細(xì)胞增殖已成為促進(jìn)神經(jīng)損傷修復(fù)的熱點(diǎn)[10]。在周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)中,S-100蛋白只分布于施萬(wàn)細(xì)胞內(nèi)。在周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)中檢查到S-100蛋白時(shí),則表明該處施萬(wàn)細(xì)胞增殖活躍[11-12]。
本研究觀察頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練對(duì)坐骨神經(jīng)損傷大鼠S-100蛋白表達(dá)及軸突再生[13]的影響,為周?chē)窠?jīng)損傷的治療提供理論依據(jù)。
1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備
組織包埋機(jī):德國(guó)THERMO HISTOSTAR。HM 340E石蠟切片機(jī):德國(guó)THERMO。BX60研究型顯微鏡、DP72顯微攝像系統(tǒng):日本OLYMPUS。數(shù)碼醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)Med 6.0:中國(guó)MOTIC。
1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組
清潔級(jí)健康雄性Sprague-Dawley大鼠90只,體質(zhì)量(200±20)g,由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為空白組、假手術(shù)組、模型組、跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組,每組18只。每組按時(shí)間點(diǎn)分為3個(gè)亞組,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)6只。三個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別是造模后7 d、14 d、21 d。
1.3模型制備
用10%水合氯醛3.5 ml/kg腹腔注射麻醉,以角膜反射消失為標(biāo)準(zhǔn)。于大鼠右側(cè)股后正中行長(zhǎng)1 cm縱形切口,逐層分離深筋膜及肌肉,游離出坐骨神經(jīng),在距坐骨結(jié)節(jié)6 mm處,用長(zhǎng)約12 cm止血鉗,前端套無(wú)菌滴管進(jìn)行鉗夾,鉗夾處神經(jīng)長(zhǎng)約3 mm,扣滿3扣,鉗夾10 s,放松10 s,連續(xù)3次,然后逐層縫合。假手術(shù)組游離神經(jīng)后不鉗夾神經(jīng)??瞻捉M不手術(shù)。
1.4造模成功判定標(biāo)準(zhǔn)
經(jīng)行為學(xué)觀察,造模后大鼠行走時(shí)身體向健側(cè)傾斜,患側(cè)腿部肌肉收縮無(wú)力,前行時(shí)靠患側(cè)臀部肌肉的收縮代償,足拖地且足背下垂,患側(cè)足趾并攏,伸趾不能,整體行走時(shí)呈現(xiàn)出扭臀且跳躍步態(tài),鏡下可見(jiàn)軸突、髓鞘、內(nèi)膜管及內(nèi)在纖維斷裂,但束膜尚完整,符合SunderlandⅢ度損傷,即為造模成功。
1.5干預(yù)方法
空白組、假手術(shù)組、模型組均正常飼養(yǎng),除每天定時(shí)抓取外不做其他任何干預(yù)。跑臺(tái)組于造模后3 d行跑臺(tái)訓(xùn)練,頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組于造模后3 d行頭部針刺治療的同時(shí)進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練。
1.5.1跑臺(tái)訓(xùn)練
造模前,跑臺(tái)組和頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組大鼠均進(jìn)行適應(yīng)性跑臺(tái)訓(xùn)練3 d。將大鼠放置于跑臺(tái)上,啟動(dòng)跑臺(tái),緩慢調(diào)節(jié)至大鼠所能適應(yīng)的速度,保證大鼠運(yùn)動(dòng)速度與跑臺(tái)速度一致。造模成功3 d后,開(kāi)始正式訓(xùn)練,坡度為0°。速度:訓(xùn)練第1~3天8 m/min,第4~7天12 m/min,7 d后15 m/min。每次30 min,每天1次。
1.5.2頭穴叢刺
采用直徑0.25 mm,長(zhǎng)25 mm針灸針(安迪),經(jīng)碘伏消毒后,取百會(huì)及其兩側(cè)旁開(kāi)2 mm處平刺,深15 mm。快速捻轉(zhuǎn)l min后留針2 h,每天1次。
1.6坐骨神經(jīng)功能指數(shù)(sciatic functional index,SFI)[14]
自制大鼠足印行走箱,內(nèi)徑8.5 cm,長(zhǎng)50 cm,一側(cè)開(kāi)門(mén),將等寬、等長(zhǎng)70 g白紙放在箱底。大鼠雙足蘸碳素墨水后由一端放入箱內(nèi),走向箱的另一端,并從側(cè)門(mén)走出。每側(cè)足留下3或4個(gè)足印,選實(shí)驗(yàn)側(cè)足(E)、正常側(cè)足(N)足印測(cè)量3個(gè)變量。
①足印長(zhǎng)度(podogram length,PL):足印的最長(zhǎng)距離,即從足跟到足尖。②足趾寬度(toe spread,TS):第1趾到第5趾連線長(zhǎng)。③中間足趾距離(inter-toes distance,IT):第2趾到第4趾連線長(zhǎng)。將上述3個(gè)變量代入Bain公式計(jì)算出SFI。
SFI以0為正常值,-100為神經(jīng)完全斷離。
1.7標(biāo)本采集
各時(shí)間點(diǎn),用10%水合氯醛0.35 ml/100g腹腔注射麻醉大鼠后,經(jīng)由造模時(shí)切口,逐層分離,暴露神經(jīng),手術(shù)線標(biāo)記受損神經(jīng)遠(yuǎn)端,剪取鉗夾處的神經(jīng)組織約1 cm,即刻固定于10%甲醛溶液中。
1.8標(biāo)本制備
將組織切成厚0.3 mm的組織塊,放入包埋盒內(nèi)再固定。梯度酒精脫水,二甲苯透明,石蠟包埋。石蠟切片,厚4 μm,60℃烤片機(jī)內(nèi)烤片12 h,4℃冰箱備用。
1.9HE染色
切片脫蠟至水,入蘇木素染液5 min,70%鹽酸酒精分化10 s,自來(lái)水充分沖洗,使細(xì)胞核藍(lán)化,蒸餾水洗,入伊紅染液1 min,梯度酒精脫水,二甲苯透明,樹(shù)脂封片。每組取6張切片,每張切片隨機(jī)取5個(gè)視野。采用BX60多功能顯微鏡進(jìn)行觀察。
1.10免疫組化染色
切片脫蠟、水化。采用抗原修復(fù)液(pH 6.0)對(duì)組織切片進(jìn)行預(yù)處置。3%H2O2去離子水孵育15 min,以阻斷內(nèi)源性過(guò)氧化物酶,PBS沖洗。滴加一抗(S-100蛋白,1∶200,北京中杉金橋生物制劑有限公司),4℃孵育過(guò)夜。PBS浸洗,滴加IgG抗體-Fab 段-HRP多聚體,室溫37℃孵育30 min,PBS洗3 min×5次。DAB顯色,蒸餾水沖洗,蘇木素復(fù)染,梯度酒精脫水,二甲苯透明、樹(shù)脂封片。每組觀察6張切片,每張切片隨機(jī)取5個(gè)視野。采用BX60多功能顯微鏡進(jìn)行觀察。采用Mad 6.0數(shù)字病理圖像分析系統(tǒng)(麥克奧迪公司)對(duì)圖像進(jìn)行分析,得出IOD值。
1.11統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
2.1一般情況
造模大鼠均于造模結(jié)束1.5 h后蘇醒,其中模型組、跑臺(tái)組和頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組大鼠造模后較空白組和假手術(shù)組大鼠活動(dòng)減少,患側(cè)后肢拖行,患側(cè)足背伸無(wú)力,足下垂現(xiàn)象明顯。治療后,隨著治療時(shí)間延長(zhǎng),跑臺(tái)組和頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組活動(dòng)量逐漸增大,拖行、足背伸無(wú)力、足下垂現(xiàn)象均改善,模型組自然恢復(fù)也略有改善,但改善程度遠(yuǎn)不及另兩組。
假手術(shù)組大鼠未出現(xiàn)自噬現(xiàn)象,模型組自噬現(xiàn)象最重,可見(jiàn)趾骨暴露,患側(cè)足部腫大、潰爛,跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組偶有自噬且程度均較輕,偶見(jiàn)患足略紅腫,未出現(xiàn)潰爛現(xiàn)象。與其他組比較,模型組大鼠毛發(fā)光滑度差且精神萎靡。跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組大鼠較模型組大鼠精神活躍,毛發(fā)光澤。
2.2SFI
空白組和假手術(shù)組各時(shí)間點(diǎn)大鼠SFI為0。隨著時(shí)間推移,各組造模大鼠SFI增加。造模后各時(shí)間點(diǎn),頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組和跑臺(tái)組SFI均高于模型組(P<0.05),頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組SFI均高于跑臺(tái)組(P<0.05)。見(jiàn)表1。
2.3HE染色
各時(shí)間點(diǎn)空白組和假手術(shù)組呈現(xiàn)出正常神經(jīng)的解剖結(jié)構(gòu),即坐骨神經(jīng)由大小不等的神經(jīng)束組成,外面由外膜、束膜兩層包繞,神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)完整,軸突直徑一致,均勻分布,緊密有序、排列規(guī)則。
各時(shí)間點(diǎn)模型組神經(jīng)組織排列松散,纖維雜亂無(wú)序、纖維發(fā)生潰變,細(xì)胞腫脹,間質(zhì)水腫,呈現(xiàn)明顯空泡樣改變,胞核皺縮或溶解碎裂明顯??梢?jiàn)炎性細(xì)胞小灶性浸潤(rùn)。再生髓鞘少且薄,再生神經(jīng)纖維稀少、分散。
各時(shí)間點(diǎn)跑臺(tái)組和頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組與模型組比較,細(xì)胞腫脹較輕,空泡和核的改變較少,散在炎性細(xì)胞浸潤(rùn),髓鞘較完整、規(guī)則,出現(xiàn)的新生纖維較多,神經(jīng)干和外膜也有新生血管,束間結(jié)締組織較少。且頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組軸突生長(zhǎng)情況優(yōu)于跑臺(tái)組。見(jiàn)圖1。
其中7 d時(shí)即損傷初期,模型組、跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組組間差異最小,各組損傷最重,治療后,各組開(kāi)始恢復(fù),隨著治療時(shí)間延長(zhǎng),三組間差異逐漸變大,21 d時(shí)組間差異最大。
2.4免疫組織化學(xué)染色
各時(shí)間點(diǎn)空白組和假手術(shù)組S-100蛋白均少量表達(dá)。術(shù)后7 d可見(jiàn)模型組、跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組S-100蛋白表達(dá)升高(P<0.05),且7 d時(shí)各組S-100蛋白表達(dá)最高,出現(xiàn)峰值,術(shù)后14 d、21 d呈下降趨勢(shì)。與模型組比較,7 d、14 d、21 d各干預(yù)組S-100蛋白均有不同程度升高(P<0.05),且頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組表達(dá)高于跑臺(tái)組(P<0.05)。見(jiàn)圖2、表2。
表1 各組大鼠各時(shí)間點(diǎn)SFI
圖1 各組坐骨神經(jīng)21 d形態(tài)(HE染色,bar=50 μm)
圖2 各時(shí)間點(diǎn)各組坐骨神經(jīng)S-100蛋白表達(dá)(免疫組化染色,bar=50 μm)
表2 各組大鼠各時(shí)間點(diǎn)坐骨神經(jīng)S-100蛋白表達(dá)(IOD)
以往研究發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)具有可塑性[15]。有學(xué)者指出周?chē)窠?jīng)也具有可塑性,人體和動(dòng)物研究,已發(fā)現(xiàn)在周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)損傷后大腦皮質(zhì)代表區(qū)可以很快出現(xiàn)重構(gòu)的現(xiàn)象,周?chē)窠?jīng)損傷后幾秒的時(shí)間里,就可觀察到相應(yīng)的大腦皮質(zhì)代表區(qū)發(fā)生了變化[16]。
周?chē)窠?jīng)損傷后,治療也應(yīng)從中樞和周?chē)鷥煞矫嫒胧?。我們一方面針刺頭部運(yùn)動(dòng)代表區(qū)加強(qiáng)對(duì)中樞的刺激,一方面進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練,對(duì)坐骨神經(jīng)損傷大鼠進(jìn)行雙向干預(yù)。結(jié)果顯示頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練效果優(yōu)于單純跑臺(tái)訓(xùn)練,也就是中樞、外周雙向干預(yù)效果優(yōu)于單純的外周干預(yù)。
施萬(wàn)細(xì)胞是周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)特有的膠質(zhì)細(xì)胞,不但在周?chē)窠?jīng)的發(fā)生、發(fā)育、形態(tài)和功能維持方面起重要作用,也在周?chē)窠?jīng)損傷后軸突再生與髓鞘形成過(guò)程中起著重要作用[17]。一方面吞噬軸突和髓鞘潰變而形成的髓球和脂滴,另一方面增殖的施萬(wàn)細(xì)胞沿著基膜管整齊排列形成細(xì)胞索帶,對(duì)再生軸突起引導(dǎo)作用,誘導(dǎo)軸突生長(zhǎng)錐沿一定方向生長(zhǎng)直至終末器官。而且施萬(wàn)細(xì)胞能分泌多種活性物質(zhì),從而誘導(dǎo)、刺激和調(diào)控軸突的再生和髓鞘的形成;還能產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞黏附分子,與相鄰軸突形成縫隙連接和緊密連接,這些功能都與神經(jīng)再生密切相關(guān)[18]。促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞增殖,可能促進(jìn)周?chē)窠?jīng)修復(fù)與再生[19]。
S-100蛋白是一種分子量為21~24 kDa的高溶解性酶。免疫組化和免疫細(xì)胞化學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),在周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)中,S-100蛋白只存在于施萬(wàn)細(xì)胞中,當(dāng)施萬(wàn)細(xì)胞增殖活躍時(shí),S-100蛋白的表達(dá)水平隨之升高。檢測(cè)S-100蛋白的含量,可間接反映神經(jīng)損傷后施萬(wàn)細(xì)胞的增殖情況,是一種較好的反映周?chē)窠?jīng)修復(fù)與再生的形態(tài)學(xué)指標(biāo)[20]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練可以提高S-100蛋白的表達(dá)水平并促進(jìn)軸突再生,說(shuō)明頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練可能通過(guò)促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞的增殖來(lái)進(jìn)一步誘導(dǎo)軸突再生,從而促進(jìn)了神經(jīng)損傷的修復(fù)。
頭穴叢刺針?lè)ㄊ怯捎谥马樈淌谑紫忍岢?。多年研究證明,對(duì)頭部穴位針刺可產(chǎn)生針場(chǎng),將生物電傳到大腦皮層以改變大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞的興奮性[21-22]。根據(jù)周?chē)窠?jīng)損傷后引起皮質(zhì)代表區(qū)改變的特點(diǎn),本實(shí)驗(yàn)針刺區(qū)域覆蓋與大鼠運(yùn)動(dòng)功能最密切的頂區(qū)、頂前區(qū)[23],并在針刺同時(shí)進(jìn)行跑臺(tái)訓(xùn)練,結(jié)果顯示,通過(guò)干預(yù),頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組大鼠軸突生長(zhǎng)情況較模型組和跑臺(tái)組改善,S-100蛋白的表達(dá)高于模型組和跑臺(tái)組,SFI也高于模型組和跑臺(tái)組。說(shuō)明頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練可以促進(jìn)軸突再生和S-100蛋白高表達(dá),從而促進(jìn)大鼠坐骨神經(jīng)損傷的修復(fù)。本課題組前期的研究中也證實(shí)頭穴叢刺、神經(jīng)松動(dòng)術(shù)以及頭穴叢刺結(jié)合神經(jīng)松動(dòng)術(shù)均能改善周?chē)窠?jīng)損傷術(shù)后患者的運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能,并且頭穴叢刺結(jié)合神經(jīng)松動(dòng)術(shù)優(yōu)于單純的頭穴叢刺與神經(jīng)松動(dòng)術(shù)[24]。
跑臺(tái)訓(xùn)練對(duì)周?chē)窠?jīng)的作用早有證實(shí)。朱齊寧等制備坐骨神經(jīng)切斷模型,每天進(jìn)行零坡度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,每周遞增速度,結(jié)果表明跑臺(tái)訓(xùn)練組可促進(jìn)神經(jīng)軸突再生,提高運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元存活率[25]。本實(shí)驗(yàn)用跑臺(tái)訓(xùn)練治療坐骨神經(jīng)損傷的大鼠,HE染色結(jié)果顯示各時(shí)間點(diǎn)跑臺(tái)訓(xùn)練可減輕損傷神經(jīng)的炎性反應(yīng),有效促進(jìn)神經(jīng)軸突的再生;跑臺(tái)組SFI高于模型組,跑臺(tái)組S-100蛋白的表達(dá)均高于模型組,可見(jiàn)跑臺(tái)訓(xùn)練可促進(jìn)坐骨神經(jīng)功能的恢復(fù)、軸突再生及S-100蛋白的表達(dá)。池松鶴對(duì)神經(jīng)損傷大鼠進(jìn)行不同負(fù)荷的跑臺(tái)訓(xùn)練,研究發(fā)現(xiàn)其可增加大鼠在傾斜臺(tái)上維持姿勢(shì)的最大角度,提高SFI,縮短潛伏期,增大波幅,也證實(shí)對(duì)坐骨神經(jīng)受損傷大白鼠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)能促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[26]。
在本研究中,模型組、跑臺(tái)組、頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組S-100蛋白表達(dá)均呈先升高后降低的趨勢(shì)。7 d、14 d頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組表達(dá)高于跑臺(tái)組,跑臺(tái)組高于模型組。表明兩種干預(yù)方法都可以促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞增殖,但頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組的效果更好。損傷后21 d,各組S-100蛋白表達(dá)水平下降,逐漸趨于正常水平,HE染色結(jié)果也顯示神經(jīng)纖維有序排列,這時(shí)頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組及跑臺(tái)組S-100蛋白表達(dá)高于模型組,而頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組又優(yōu)于跑臺(tái)組。各時(shí)間點(diǎn)頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組及跑臺(tái)組SFI值高于模型組,而頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組又高于跑臺(tái)組。這些總體說(shuō)明兩個(gè)處理組延緩了S-100蛋白的下降,但頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)組的作用更明顯。有研究顯示,損傷后神經(jīng)組織內(nèi)S-100合成增加、積聚明顯,至損傷后5、7 d達(dá)高峰,之后S-100軸漿轉(zhuǎn)運(yùn)加速,積聚的S-100開(kāi)始減少,至21 d趨正常[27],與本實(shí)驗(yàn)的研究一致。
綜上所述,頭穴叢刺結(jié)合跑臺(tái)訓(xùn)練可以上調(diào)S-100蛋白表達(dá)水平并促進(jìn)軸突再生,對(duì)促進(jìn)大鼠坐骨神經(jīng)損傷修復(fù)有重要意義。
[1]Geuna S,Raimondo S,Ronchi G,et al.Chapter 3 Histology of the peripheral nerve and changes occurring during nerve regeneration[J].Int Rev Neurobiol,2009,87:27-46.
[2]Yookyung J,Ng JH,Keating CP,et al.Comprehensive evaluation of peripheral nerve regeneration in the acute healing phase using tissue clearing and optical microscopy in a rodent model[J].PLoS One,2014,9(4):e94054.
[3]Lee SK,Wolfe SW.Peripheral nerve injury and repair[J].J Am Acad Orthop Surg,2000,8(4):243-252.
[4]王艷,唐強(qiáng),陳國(guó)平.神經(jīng)松動(dòng)術(shù)結(jié)合頭穴叢刺與康復(fù)訓(xùn)練對(duì)臂叢神經(jīng)損傷后上肢功能的影響[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2011,26(6):575-576.
[5]Bialosky JE,Bishop MD,Price DD,et al.A randomized sham-controlled trial of a neurodynamic technique in the treatment of carpal tunnel syndrome[J].J Orthop Sports Phys Ther,2009,39(10):710-720.
[6]薛映城,吳劍濤.針刺治療小兒臂叢神經(jīng)損傷20例臨床觀察[J].實(shí)用中醫(yī)內(nèi)科雜志,2016,30(4):108-109.
[7]崔松彪,趙和榮,樸虎男,等.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)周?chē)窠?jīng)損傷大白鼠神經(jīng)功能恢復(fù)的影響[J].中國(guó)臨床康復(fù),2004,8(34):7705-7707.
[8]Boeltz T,Ireland M,Mathis K,et al.Effects of treadmill training on functional recovery following peripheral nerve injury in rats[J].J Neurophysiol,2013,109(11):2645-2657.
[9]Jessen KR,Mirsky R.Embryonic Schwann cell development:the biology of Schwann cell precursors and early Schwann cells[J].JAnat,1997,191(Pt 4):501-505.
[10]Shi H,Gong Y,Qiang L,et al.Derivation of Schwann cell pre
cursors from neural crest cells resident in bone marrow for cell therapy to improve peripheral nerve regeneration[J].Biomaterials,2016,89:25-37.
[11]田德虎,張英澤,米立新,等.分米波在周?chē)窠?jīng)損傷后S-100蛋白表達(dá)變化中作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2004,19(4):269-271.
[12]Villarreal A,Reyes RXA,Angelo MF,et al.S100B alters neuronal survival and dendrite extension via RAGE-mediated NF-κB signaling[J].J Neurochem,2011,117(2):321-332.
[13]Gaudet AD,Popovich PG,Ramer MS.Wallerian degeneration:gaining perspective on inflammatory events after peripheral nerve injury[J].J Neuroinflammation,2011,8:110.
[14]沈?qū)帉?,朱家?評(píng)價(jià)坐骨神經(jīng)功能的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)矯形外科雜志,1995,2(7):191-193.
[15]Hirotoshi A,F(xiàn)umiyo S,Ayako S,et al.Downregulation of immediate-early genes linking to suppression of neuronal plasticity in rats after 28-day exposure to glycidol[J].Toxicol Appl Pharmacol,2014,279(2):150-162.
[16]Mogilner A,Grossman JA,Ribrary U,et al.Somatosensory cortical plasticity in adult humans revealed by magnetoencephalograph[J].Proc NatlAcad Sci USA,1993,90(8):3593-3597.
[17]Kumar R,Sinha S,Hagner A,et al.Adult skin-derived precursor Schwann cells exhibit Superior myelination and regeneration supportive properties compared to chronically denervated nerve-derived Schwann cells[J].Exp Neurol,2016,278:127-142.
[18]Stratton JA,Shah P.Macrophage polarization in nerve injury:do Schwann cells play a role?[J].Neural Regen Res,2016,11 (1):53-57.
[19]李軍,劉浩宇,劉飆,等.周?chē)窠?jīng)損傷后Schwann細(xì)胞與軸突再生關(guān)系的超微形態(tài)學(xué)研究[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2008,12 (1):35-37.
[20]Popovi? M,Bresjanac M,Sketelj J.Role of axon-deprived Schwann cells in perineurial regeneration in the rat sciatic nerve[J].NeuropatholAppl Neurobiol,2000,26(3):221-231.
[21]姚舜,姚鳳禎.電針額區(qū)腧穴治療中風(fēng)后焦慮的臨床觀察[J].針灸臨床雜志,2010,26(4):35-37.
[22]孫遠(yuǎn)征,武文鵬.頭穴叢刺治療缺血性腦卒中后認(rèn)知功能障礙36例[J].針灸臨床雜志,2011,27(9):11-13.
[23]孫忠人,朱路文,于致順.于氏頭穴叢刺針?lè)ㄌ厣榻B及臨床療效分析[C].北京:中國(guó)針灸學(xué)會(huì)年會(huì),2011:567-570.
[24]裴飛.頭穴叢刺結(jié)合神經(jīng)松動(dòng)術(shù)治療下肢周?chē)窠?jīng)損傷術(shù)后的臨床觀察[D].哈爾濱:黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),2013.
[25]朱齊寧,崔靜.鼠肢芽提取液及運(yùn)動(dòng)對(duì)坐骨神經(jīng)損傷修復(fù)的比較[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù),2007,11(32):6436-6439.
[26]池松鶴.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)坐骨神經(jīng)損傷大白鼠神經(jīng)功能恢復(fù)的影響[D].延邊:延邊大學(xué),2002.
[27]李勇,黃瀛,范明,等.大鼠坐骨神經(jīng)鉗傷后變性和再生過(guò)程中S-100蛋白的變化[J].解剖學(xué)雜志,1996,19(4):304.
Effect of Cluster Needling of Scalp Acupuncture Combined with Treadmill Training on Axonal Regeneration and Expression of S-100 Protein in Rats with Sciatic Nerve Injury
WANG Yan1,ZHAO Jiu-mei2,ZHU Lu-wen1
1.The Second Affiliated Hospital of Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin,Heilongjiang 150001,China;2.Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin,Heilongjiang 150040,China
Correspondence to WANG Yan.E-mail:swallow-1113@163.com
Objective To explore the effect of cluster needling of scalp acupuncture combined with treadmill training on axonal regeneration and expression of S-100 protein in rats with sciatic nerve injury.Methods Ninety male Sprague-Dawley rats were randomly divided into blank group,sham group,model group,treadmill group and cluster needling of scalp point combined with treadmill group(combination group),each group was further divided into 7,14 and 21 days subgroups,with 6 rats in each subgroup.The sciatic nerve of rats was clamped in the model group,the treadmill group and the combination group.The sham group was subjected to the same surgical procedure with sciatic nerve exposure but without crush injury.Three days after modeling,the treadmill group was treated with treadmill training,and the combination group was treated with cluster needling of scalp acupuncture and treadmill training,while the other groups were grabbed regularly,with no other intervention.The sciatic functional index(SFI)was tested,the condition of axon growth was observed with HE staining,and the expression of S-100 protein was examined with immunohistochemistry at each time point.Results At each time point,SFI was higher,the axon grew better,and the S-100 protein was higher expressed in the treadmill group and the combination group than in the model group (P<0.05),especially in the combination group(P<0.05).Conclusion Cluster needling of scalp acupuncture combined with treadmill training can accelerate the regeneration of axons and increase the expression of S-100 protein and improve sciatic function after sciatic nerve injury.
sciatic nerve injury;cluster needling of scalp acupuncture;treadmill training;S-100 protein;sciatic functional index
10.3969/j.issn.1006-9771.2016.08.006
R745.4
A
1006-9771(2016)08-0904-07
1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)創(chuàng)新人才基金項(xiàng)目(No.051290);2.黑龍江省博士后基金項(xiàng)目(No.LBH-Z13202)。
1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院,黑龍江哈爾濱市150001;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江哈爾濱市150040。作者簡(jiǎn)介:王艷(1967-),女,遼寧莊河縣人,博士,博士后,主任醫(yī)師,教授,主要研究方向:周?chē)窠?jīng)損傷康復(fù)。E-mail:swallow-1113@163.com
(2016-02-02
2016-03-28)