王瑛韜,郭 鑫,齊 兵
(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院 藥學部,吉林 長春130033)
目前以手術治療和各種藥物干預視神經(jīng)損傷還有一定的爭議,近年來以各種干細胞干預視神經(jīng)損傷作為一種新的方法發(fā)揮著重要的作用[1]。朱興華等[2]以BDNF和hUCBSC共同治療視神經(jīng)損缺后,檢測了動物電生理指標,檢測結(jié)果顯示,模型組的各項電生理指標顯著小于以hUCBSC、BDNF干預組(P<0.05),得出了hUCBSC有恢復大鼠視神經(jīng)電生理指標作用的結(jié)論。劉勇等[3]對視神經(jīng)損傷動物以轉(zhuǎn)染人腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子綠色熒光蛋白進行干預后,觀察了轉(zhuǎn)染人腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子綠色熒光蛋白在視網(wǎng)膜內(nèi)分化、存活、遷移情況。得出了轉(zhuǎn)染人腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子綠色熒光蛋白具有提高視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的分化、遷移作用的結(jié)論。關于視神經(jīng)動物損傷模型以藥物干預后的蠕變特性的研究,袁毅等[4]以中成藥復明膠囊干預神經(jīng)缺損模型后,對視神經(jīng)進行應力松弛測試,得出了中成藥復明膠囊對恢復視神經(jīng)應力松弛特性發(fā)揮了重要作用的結(jié)論。以hUCBSC、BDNF干預視神經(jīng)夾持傷大鼠后視神經(jīng)蠕變性能研究報道很少。本實驗以hUCBSC、BDNF分別干預視神經(jīng)夾持傷后,對視神經(jīng)進行蠕變性能測試,以視神經(jīng)蠕變性能指標判斷以hUCBSC、BDNF干預視神經(jīng)夾持傷大鼠的效果。為視神經(jīng)損傷治療提供蠕變性能指標。
1.1 測試用動物60只SD大鼠,均為雄性,鼠齡5.5月,體重328-331 g,由長春科新動物實驗有限公司提供。
1.2 藥物腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子Brain-derived neurotrophic factor,(BDNF),北京方程嘉鴻科技有限公司生產(chǎn),人臍血干細胞Human Umbilical Cord Blood Stem Cells(hUCBSC),上海欽誠生物科技有限公司生產(chǎn)。
1.3 動物分組在60只大鼠中隨機取20只設為視神經(jīng)夾持傷模型組,隨機取20只設為BDNF干預組,隨機取20只設為以hUCBSC干預組,隨機取60只大鼠中的20只右眼組為正常對照組。
1.4 復制視神經(jīng)損傷模型按yuyingjiang[7]的方法以血管鉗夾持大鼠視神經(jīng)的方法建立損傷模型,將大鼠麻醉后切開左眼頂側(cè)眶上皮膚,露出視神經(jīng)管,切除眶切跡和眶壁后找到視神經(jīng),以深圳市澤任科技有限公司生產(chǎn)的血管鉗持續(xù)夾持視神經(jīng)10 s。以青霉素液沖洗創(chuàng)口。模型建立成功的依據(jù)為大鼠對光反射消失。
1.5 藥物治療按yuyingjiang[7]的方法于術后10天對以hUCBSC干預組將hUCBSC1×106個注射于大鼠左眼內(nèi)、于術后10天對以BDNF干預組將BDNF50 ng注射于大鼠左眼內(nèi)。
1.6 切取各組大鼠視神經(jīng)試樣于造模30 d,將大鼠麻醉后分別切取各組大鼠損傷位置視神經(jīng)10 mm后立即進行測試。
1.7 蠕變測試方法測試裝置為MODEL55100型電子拉伸機(長春試驗機研究有限責任公司)以GX-6型工具顯微鏡(長春市光學儀器有限責任公司)測量試樣的長度為10 mm,直徑為0.784-0.831 mm。按Yang Wang等[8]的方法對試樣進行循環(huán)加載預調(diào)后進行測試。依次將試樣裝到實驗裝置上,設定測試速度為0.6Gpa/min,當對照組、hUCBSC干預組、模型組、hUCBSC干預組應變分別為3.14%、 3.06%、2.86%、2.94%時,各組試樣應力均為0.386 Mpa時應力設定為恒定,實驗時間為120 min。
1.8 統(tǒng)計學分析計量資料以mean±SD表示,以SPSS16.0 軟件包(SPSS,Chicago,IL,USA) 進行數(shù)據(jù)分析,組間數(shù)據(jù)的差異以方差分析法和Sceffe法進行比較,P<0.05 為差異有顯著性。
2.1 各組試樣蠕變曲線各組試樣蠕變曲線見圖1。
圖1 各組試樣蠕變曲線
蠕變測試結(jié)果顯示,模型組視神經(jīng)的120 mins應變改變量小于BDNF和hUCBSC干預組,差異顯著 (P<0.05),以BDNF干預組視神經(jīng)的120 min應變應變改變量小于以hUCBSC干預組,差異顯著 (P<0.05)。4組試樣應變與時間的函數(shù)表達關系均為指數(shù)函數(shù)。
2.2 各組試樣蠕變函數(shù)歸一化曲線各組試樣蠕變函數(shù)歸一化曲線見圖2。
結(jié)果顯示,hUCBSC干預組120 minsJ/t值大于以BDNF干預組和模型組,差異顯著 (P<0.05),以BDNF干預組120 minJ/t值大于模型組,差異顯著,(P<0.05)。
2.3 各組試樣蠕變函數(shù)歸一化方程按馬洪順等[9]:的方法設
圖2 視神經(jīng)蠕變函數(shù)歸一化曲線
J(t)=a+be-t
(1)
令
正則方程
(2)
分別把4組試樣的蠕變數(shù)據(jù)代入(2)式,得出a、b值,將a、b值分別代入(1)式,得出應變與時間關系蠕變函數(shù)歸一化方程如下:
以hUCBSC干預組
正常組
以BDNF干預組
模型組
蠕變測試結(jié)果顯示,模型組120 mins應變上升值小于BDNF干預組和以hUCBSC組,差異顯著 (P<0.05),以hUCBSC干預組的120 min應變上升量小于以BDNF干預組,差異顯著 (P<0.05)。各組試樣蠕變曲線的函數(shù)表達關系均為指數(shù)函數(shù)。
眾所周知,視神經(jīng)具有生物粘彈性特性,視神經(jīng)為典型的粘彈性體,其表現(xiàn)形式之一主要是在恒應力下的應變隨時間而變化即蠕變,視神經(jīng)的的應變與時間關系蠕變性能是為了應對承擔恒荷載。王玲等[10]以血管鉗夾持動物視神經(jīng)后以BDNF、hUCBSC干預治療,在治療后30天對視神經(jīng)進行HE染色觀察發(fā)現(xiàn)模型組視神經(jīng)纖維排列不整齊、變薄、變細,纖維幾何尺寸發(fā)生了改變。以hUCBSC干預組軸突有微量核碎片、空泡細胞,有微量膠質(zhì)細胞核排列不整齊,軸突多數(shù)得到恢復。以BDNF干預治療組,膠質(zhì)細胞核較多,軸突得到一定程度的恢復。本實驗根據(jù)王玲等[10]的視神經(jīng)組織形態(tài)觀察結(jié)果分析認為,本實驗視神經(jīng)損傷后神經(jīng)纖維排列紊亂,改變了其組織形態(tài),改變了視神經(jīng)蠕變性能,視神經(jīng)夾持傷通過以hUCBSC、BDNF干預,使視神經(jīng)蠕變特性得到了一定的恢復。本實驗結(jié)果支持王玲等[10]以BDNF、hUCBSC干預視神經(jīng)夾持傷大鼠視神經(jīng)具有一定恢復的觀點。李云琴等[1]研究發(fā)現(xiàn)hUCBSC對視神經(jīng)RGC具有的保護作用。hUCBSC具有廣泛的來源,取之方便,還有向其它組織和器官分化,移植周圍神經(jīng)等組織后排斥低的特點。神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF 對神經(jīng)活動發(fā)揮著重要作用,視神經(jīng)受到傷害后造成RGCS死亡,移植BDNF有利于受到傷害的神經(jīng)得到恢復[11]。Kaiser R等[12]研究發(fā)現(xiàn),BDNF對神經(jīng)神經(jīng)元存活和軸突的恢復具有重要作用。本實驗以hUCBS和BDNF干預視神經(jīng)夾持傷動物后視神經(jīng)蠕變特性有一定的恢復。以hUCBSC、BDNF干預視神經(jīng)神經(jīng)夾持傷效果顯著,hUCBSC的效果更好。