不同劑量電離輻射對大鼠正常坐骨神經(jīng)的結(jié)構(gòu)與功能的影響.pdf

1、隨著醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展,電離輻射在臨床診療中得到廣泛而深入的應(yīng)用。例如,通過用各種不同劑量的射線照射腫瘤,以抑制和殺滅癌細胞,達到放射治療腫瘤的目的。但是放射治療引起周圍神經(jīng)損傷的發(fā)生率在不斷增加,一定程度上影響著患者的生存質(zhì)量,因而放射性周圍神經(jīng)損傷越來越受到人們的關(guān)注與重視[1]。后經(jīng)過國內(nèi)外眾多學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),放射通過引起神經(jīng)營養(yǎng)血管損傷和神經(jīng)周圍組織纖維化,使得神經(jīng)缺血、缺氧,致使神經(jīng)軸突變性及脫髓鞘,最終導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)障礙,而放射劑

2、量是影響臂叢神經(jīng)損傷發(fā)病率的主要因素[2-11]。傳統(tǒng)觀點認為,任何劑量的電離輻射均對機體有害(LNT理論[12]),但是這一理論被低劑量電離輻射(LDI)所產(chǎn)生的興奮效應(yīng)所質(zhì)疑[13、14]。國外學(xué)者很早就開始注意到電離輻射與周圍神經(jīng)關(guān)系。有的學(xué)者還報道電離輻射可抑制術(shù)后神經(jīng)外膜瘢痕的形成,以及在調(diào)節(jié)成骨分化和骨重塑過程中發(fā)揮作用。借閱眾多學(xué)者多年的實驗研究結(jié)果,不難發(fā)現(xiàn),關(guān)于電離輻射對周圍神經(jīng)的影響,學(xué)者們的研究存在著爭議,其中一點

3、是圍繞著電離輻射的利弊以及劑量的問題。
　　目的:本實驗設(shè)計通過不同劑量電離輻射照射大鼠正常坐骨神經(jīng)動物模型,觀察不同劑量電離輻射后大鼠正常坐骨神經(jīng)的結(jié)構(gòu)與功能變化,旨在尋找出對周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu)與功能損害最小、甚者有利的適合電離輻射劑量,以期為臨床治療提供理論依據(jù)。
　　方法:
　　三月齡Sprague-Dawley大鼠96只,體重200-250g,隨機分為6組,每組16只。正常對照組(A組不接受任何劑量電離輻射)、0.2

4、Gy劑量組(B組接受劑量為0.2Gy單次照射,以下各組類推)、1Gy劑量組(C組)、7Gy劑量組(D組)、14Gy劑量組(E組)、20Gy(F組)。每個組再隨機分為輻射后6周、12周2個亞組,分別取材觀察。由X線直線加速器進行局部照射(劑量率200cGy/min,照射面積5.0×3.0cm:長×寬,源皮距(SSD)=100cm,墊1.5cm人造皮),其余部位鉛板防護。照射后,每周觀察實驗動物左下肢體大體形態(tài)(如局部皮膚、毛發(fā)情況,步態(tài)和

5、站姿等)并進行步態(tài)分析。照射后6周、12周分別從6組中取出8只大鼠,通過一般狀態(tài)、光鏡下大體形態(tài)、坐骨神經(jīng)指數(shù)、運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度、組織學(xué)和免疫組織化學(xué)、神經(jīng)透射電鏡的超微結(jié)構(gòu)觀察比較6組大鼠坐骨神經(jīng)功能與結(jié)構(gòu)變化情況。
　　結(jié)果:
　　1.照射后各組左下肢功能上未見明顯異常,B、C組大鼠行走步態(tài)及站姿與A組無明顯區(qū)別,局部皮膚及足趾均未見潰瘍,但 D、E、F組大鼠左下肢出現(xiàn)不同程度的毛發(fā)生長不良、稀疏,F組最為明顯。

6、　　2.大鼠坐骨神經(jīng)表面的光鏡下大體觀察:照射后6周及12周,A、B、C、D組大鼠坐骨神經(jīng)呈銀白色、光滑,與周圍組織無粘連,周圍組織無充血水腫。E組一只大鼠在照射后6周坐骨神經(jīng)周圍出現(xiàn)一個炎癥性肉芽腫,F組一只大鼠在照射后6周亦出現(xiàn)一個。
　　3.各組大鼠坐骨神經(jīng)指數(shù):照射后第6周、12周,我們對各組大鼠進行足跡分析發(fā)現(xiàn),各組大鼠行走時步態(tài)穩(wěn)定,足跡清晰。對足跡進行分析,測得各組大鼠坐骨神經(jīng)指數(shù),發(fā)現(xiàn)各組數(shù)值無明顯差異,B、C、D

7、、E及F五組大鼠坐骨神經(jīng)功能指數(shù)與A組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(p>0.05)。
　　4.神經(jīng)電生理檢測:A、B、C三個組神經(jīng)傳導(dǎo)速度、復(fù)合動作電位波幅及潛伏期無明顯差別,D、E、F組神經(jīng)傳導(dǎo)速度均小于對照組。其中E、F組傳導(dǎo)速度明顯慢于A組,且差異具有顯著性意義(P<0.05)。
　　5.HE染色及抗S-100染色光學(xué)顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn):B、C組坐骨神經(jīng)纖維均排列規(guī)則,未見結(jié)締組織異常增生或減少。D組大部分神經(jīng)纖維排列規(guī)則,偶有排列

8、紊亂、卷曲,E組坐骨神經(jīng)排列紊亂,大部分呈卷曲狀,偶有髓鞘空泡化,F組神經(jīng)纖維髓鞘空泡化,軸突消失或變性,同時伴有灶性出血、壞死。各組無明顯雪旺細胞增生表現(xiàn)。
　　6.透射電鏡的超微結(jié)構(gòu)觀察:照射后第6周行電鏡檢測可見:B、C組與A組相似,坐骨神經(jīng)纖維髓鞘呈圓形或橢圓形,形態(tài)規(guī)則,板層排立致密、較厚,無脫髓鞘改變及軸突變性,同時這兩組周圍可見雪旺細胞增生。D組神經(jīng)纖維髓鞘形狀開始出現(xiàn)不規(guī)則,板層厚度較薄,部分分離,神經(jīng)纖維脫髓鞘性

9、改變較E、F組少,雪旺細胞增生不明顯。E、F組髓鞘形狀不規(guī)則,板層厚度較薄,大部分分離,可見脫髓鞘改變及軸突變性,雪旺細胞增生不明顯。照射后第12周與第6周相似,同時神經(jīng)結(jié)構(gòu)破壞情況未得到明顯改善。
　　結(jié)論:
　　本實驗通過一般狀態(tài)及光鏡下大體形態(tài)、運動功能學(xué)、神經(jīng)電生理學(xué)指標測試與組織形態(tài)學(xué)觀察,探討了不同劑量電離輻射照射大鼠后對其坐骨神經(jīng)功能與結(jié)構(gòu)變化情況,以此研究電離輻射對周圍神經(jīng)的影響,結(jié)果證實大鼠在接受0.2Gy

10、、1Gy、7Gy、14Gy、20Gy不同電離輻射劑量照射后,大體功能上未受到明顯影響,但是對坐骨神經(jīng)組織形態(tài)學(xué)及超微結(jié)構(gòu)的影響因劑量不同而有所不同。其中0.2Gy和1Gy劑量電離輻射后,坐骨神經(jīng)的結(jié)構(gòu)未受明顯影響,而接受7Gy、14Gy及20Gy劑量照射后,電離輻射對坐骨神經(jīng)的損害開始出現(xiàn),并且隨著劑量的增加,這種損害也相應(yīng)增加,由此引起坐骨神經(jīng)結(jié)構(gòu)的變化,進一步證實了電離輻射線性無閾理論的局限性,以及對“輻射效應(yīng)在骨科中的非線性特征且