骨科脊髓损伤修复研究进展.pptx

骨科脊髓损伤修复研究进展;脊柱的构成;第1页/共89页;第1页/共89页;概 述;从以下三个方面介绍;动物模型的研究;脊髓损伤种类及其对损伤模型的要求;理想的SCI模型;实验动物的种类;脊髓损伤模型的类型;一、机械性脊髓损伤模型的类型;1、锐性损伤模模型;优 缺 点;2、挫伤型模型及其优点;缺 点;关于势能;改 进;背侧压迫损伤模型;3、脊髓腹侧损伤模型;4、钳夹压迫型脊髓损伤模型;优 点;脊髓牵张模型;机械性损伤型模型的评价;轴突示踪剂;神经生理学实验;功 能 评 价;BBB后肢功能评分标准;诱发电位测定示意图;斜 板 试 验;对于颈部损伤模型，可通过前肢运动功能进行评价。在实验中， 动物必须用前肢抓住处在不同高度的食物，并能将它送到嘴中。 近年来!随着复杂成像系统和计算机关于动物运动分析系统的发展，可以观察到动物 模型细小的功能变化。;二、化学损伤模型;三、缺血再灌流损伤模型;基础研究进展;病理变化及分型;增生的胶质细胞结构类似“瘢痕”，可阻隔神经细胞的再生突起通过损伤区。由于神经细胞基本不会再生及胶质“瘢痕”的阻隔作用，故脊髓损伤后的功能恢复极为有限。 脊髓损伤后神经功能的恢复主要是由残存或不完全损伤的神经细胞恢复引起的。有效保护这一部分神经细胞是恢复神经功能的决定性因素，也是急性期脊髓损伤治疗重要内容之一。;继发性损伤;1）血管机制－－血管自动调节障碍，损伤后微血管可处于麻痹或/ 和扩张状态。由于血管内皮裂开，基膜外露，血小板粘附，以致阻塞了管腔。加之外膜水肿，结果造成局部血流灌注量减少，使组织缺血缺氧，废物残存，pH 值改变，从而带来了一系列病理改变，使脊髓局部组织出血水肿并缺血而致液化坏死。上述因素相互作用甚至形成恶性循环。;2) 电解质改变－－脊髓损伤后Na+，K+通过细胞膜的过程改变，Na+进入神经细胞，而K+则逸出，在细胞外积聚。 神经细胞电解质的紊乱将影响附近的神经元及神经胶质细胞的去极化，造成神经传导的阻滞 ，促进脊髓组织类似的“皮质抑制”。 钙通道改变，细胞外钙朝细胞内运动，细胞内游离钙增加，激活多种蛋白酶及磷酯酶，使细胞膜分解，脂质过氧???，花生四烯酸生成，在代谢过程中产生大量氧自由基，导致细胞损害死亡 。;3) 生物化学机制－－去甲肾上腺素聚集， 5- 羟色胺增加和前列腺素的产生等均可破坏脊髓的血供，造成脊髓的进一步损伤。 强啡肽A 等内源性阿片样物质及兴奋性氨基酸的产生、聚集被认为是参与脊髓继发性损伤的因素。强啡肽A 神经毒性与兴奋性氨基酸有相当密切的关系，兴奋性氨基酸的增加是强啡肽A 脊髓损伤毒性作用非阿片样途径的主要因素。;4) 水肿－－由于细胞水平的生化改变引起细胞毒性水肿，局部组织压增加，微血管阻塞，进一步减少氧的利用。;5) 能量代谢障碍，ATP 产生减少近年来的研究显示，有强烈而持久收缩血管作用的多肽- 内皮素在脊髓继发性损伤中可能起重要作用。 另外，多种基因在脊髓损伤后表达的改变及其相互间的调控，在脊髓继发性损伤病理生理过程中也发挥重要作用。 需要特别指出的是:脊髓损伤后，神经功能障碍主要是由白质的长传导束损伤引起的，而非局部灰质内的细胞体损伤所致。;6）细胞凋亡是继发性脊髓损伤的关键因素 研究证实，从SCI不同的动物模型及人体标本中，均可发现神经细胞凋亡的存在。凋亡的细胞多数报道的是神经胶质细胞。少突胶质细胞的发生最多见，而少突胶质细胞可以产生髓鞘，其减少无疑将会影响轴突再生及功能恢复。 凋亡现象并不局限于受伤局部，可以影响到邻近节段，特别会影响到受损区以上的传导通路。因此，细胞凋亡在SCI继发性损伤中起着重要作用，并可能最终影响到运动功能的恢复;凋亡胶质细胞：：细胞膜完整，核膜完整，染色质浓聚×8000;坏死神经元细胞：染色质边集，核变空，胞浆内核糖体消失，胞膜破裂;脊髓损伤修复面临的问题;由于脊髓内在的再生能力和内环境问题, 以上问题没有得到很好的解决。其原因主要有以下几个方面: 脊髓损伤后灰质很快发生崩解,神经细胞保护困难,失轴突的残存神经元亦容易发生坏死,而神经细胞破坏后不能再生。 脊髓轴突的再生能力很弱,中枢神经系统的轴突在再生能力方面与周围神经系统有很大的差别,中枢神经受损后神经元不能上调表达与再生相关的基因,产生神经再生刺激因子,导致轴突再生困难。;中枢神经系统的环境抑制轴突再生,试验表明,主要有两种来源的抑制因子:一类来源于髓磷脂,另一类来源于脊髓损伤处的胶质瘢痕。前者主要有 NogoA、髓磷脂相关糖蛋白(MAG) 及硫化软骨素蛋白多糖( CSPG) ; 后者主要是CSPG,包括少突 胶质前体细胞产生的versican , phosphacan ,有星状胶质细胞产生的NG2 与versican。当脊髓损伤后大量释放到周围组织,抑制轴突再生。 迅速增生的胶质瘢痕直