末端缺口,加入特殊着色成份,使其敏感性和特异性极高,这是当前国际上公认的检测细胞凋亡的手段[5]。细胞凋亡和细胞坏死是两种截然不同的过程和生物学现象,在形态学、生物化学代谢改变、分子机制、结局和意义等方面都有本质区别。细胞坏死(necrosis)或说是细胞意外性死亡是由于某些外界因素的影响,诸如物理、化学损伤和生物的侵袭以及高温、低温或营养供应的阻断等造成细胞急速死亡;而细胞凋亡不是一种被动过程,而是一种主动过程,并涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。细胞凋亡在细胞数量和调控方面起到与有丝分裂相对和互补的作用,是一种主动的、受遗传控制的程序化现象,并受各种生理或病理因素诱发或抑制,以细胞的固缩、染色质浓集、凋亡小体的形成及细胞核DNA变性降解为细胞凋亡的主要形态及生化特征[6]。虽然细胞凋亡与细胞坏死是两种截然不同的细胞死亡方式,但两者之间又不是完全对立的,它们之间存在着量效关系。实验证明,应用低浓度细胞毒药物可诱导细胞凋亡,而当浓度超过一定阈值时则死亡形式转换为细胞坏死。因此,细胞凋亡与细胞坏死是相对的两个概念。目前,已发现在脑、脊髓缺血性和机械性损伤模型中,广泛存在DNA损伤,表现为神经细胞凋亡、DNA片段化、转录水平修复、相关基因表达等。但是,对于脊髓缺血再灌注损伤后发生的延迟性瘫痪目前尚未见到。本实验中,我们主要通过建立脊髓缺血再灌注损伤延迟性瘫痪模型,采用原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导dUTP标记(TUNEL)等技术,明确神经细胞在发生脊髓缺血再灌注损伤延迟性瘫痪后继发损伤期中的凋亡的时相和空间分布特点。本实验研究证实,脊髓缺血再灌注损伤发生延迟性瘫痪神经细胞死亡的方式主要是神经细胞凋亡,其特征有:缺血再灌注8h时,兔的神经功能评价基本正常,病理学显示,脊髓灰质中仅有部分空泡出现,未见明显神经细胞减少,未见有明显的凋亡细胞;缺血再灌注24h后,兔发生了延迟性瘫痪,病理学显示,脊髓灰质中大量的神经细胞减少,至缺血再灌注72h达到高峰,阳性凋亡细胞增多,但炎症细胞只有少量浸润;至缺血再灌注168h后,病理显示脊髓前角神经细胞大量死亡,周围有明显的炎症细胞浸润,此时表现为细胞坏死。Kiyoshima等[7]研究认为脊髓缺血再灌注损伤尚缺乏证据证实神经细胞发生的死亡方式为凋亡,可能与制作的动物模型方式不同以及缺血时间和再灌注时间、观察时间短有关。我们的研究还证实,脊髓缺血再灌注损伤延迟性瘫痪神经细胞所发生的神经元凋亡与机械性脊髓损伤所发生的细胞凋亡在空间和时间上有明显差异[8]:在空间上,凋亡细胞主要分布在脊髓灰质,特别是位于前角,以运动神经元多见,而机械性脊髓损伤所出现的凋亡细胞主要分布在脊髓白质,以胶质细胞为主;在时间上,凋亡细胞主要发生在缺血再灌注72h,而机械性脊髓损伤所出现的凋亡现象则发生在伤后24h。这些现象提示,这种细胞死亡是由于细胞生存环境的改变启动了细胞的自杀程序,导致了细胞死亡,即细胞凋亡。本实验通过HE染色及TUNEL法证实了脊髓缺血再灌注损伤所发生的延迟性瘫痪主要是神经细胞凋亡,细胞凋亡的存在对于脊髓损伤的发病机制研究具有重要的意义。脊髓损伤后细胞凋亡的客观存在更深刻更全面地揭示了脊髓缺血再灌注损伤的病理生理过程,即脊髓缺血再灌注损伤后主要是由于存在亚急性的细胞凋亡,使我们对脊髓缺血再灌注损伤的病理生理有一个新的认识。这也可以解释我们在临床上常常见到部分患者脊柱手术后数天内常出现脊髓损伤症状加重的现象。利用细胞凋亡规律,有效地调控细胞凋亡,是治疗脊髓损伤的新思路、新途径,其中药物干预和基因治疗将是最有希望的治疗手段。
基金项目:陕西省卫生厅科研基金资助项目(No. 04012).
【参考文献】
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[4]Ta
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