脊髓损伤病理演化及其弱激光治疗机制的光谱病理学研究

发布时间：2020-03-30 04:25

【摘要】：显微共聚焦拉曼光谱成像技术(Confocal Raman Microscopy Imaging,CRMI)是一种谱图结合的检测分析方法,具有较高空间分辨率和灵敏度,并且无需对样品进行提前制备和处理。通过对光谱以及图像的分析可以得到样品生化组分与空间分布信息,因而在生物、医学、考古等领域具有重要应用价值。在实验工作中,通过CRMI分析了正常脊髓的生化结构,描述了脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)的病理变化特征,同时还对弱激光治疗(Low-level Laser Therapy,LLLT)脊髓损伤的机制进行了探究。本文首先对脊髓的生理特征和造成脊髓损伤的原因进行了阐述,并简要说明了拉曼光谱和CRMI的原理以及后期用到的数据处理方法。而在实验中,为了评估CRMI在脊髓组织病理方面的应用能力,首先使用人体正常脊髓切片来进行光谱的采集和扫描,获得了灰质腹角位置附近的灰白质光谱以及不同成分的二维分布图像,揭示了灰质与白质的组分差异,并与已有的脊髓组织学结论相符合。在验证了CRMI的可行性与可靠性之后,为了后期研究大鼠的脊髓损伤模型,首先需要对正常大鼠脊髓组织的生化特征进行测量和分析。实验在进行单光谱测量和拉曼图像重构的同时还结合了多变量分析方法(如K均值聚类分析)对组织结构进行分类和可视化处理,并结合生化成分的分布模式以及组织形态学基础对脊髓的生理特征进行分析和讨论,确立了正常大鼠脊髓组织的特征光谱与分子组成间的准确联系。在大鼠SCI和LLLT机制的研究工作中,通过CRMI对大鼠损伤脊髓组织切片的测量,识别了组织中损伤旁区、胶质瘢痕、空洞和未受损的白质区域,并发现了髓鞘脱失和硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate Proteoglycans,CSPGs)聚集等病理学现象。同时辅以多变量和统计学分析方法,对脊髓损伤和治疗过程中的CSPGs、脂质和磷脂酸等物质的变化进行了详细的描述,从而证实了光与组织相互作用可以抑制CSPGs的表达,促进轴突萌芽和再生,进而降低空洞和胶质瘢痕面积的病理学变化特征。我们的研究工作在利用CRMI实现了脊髓损伤区病理变化分析的前提条件下,进一步阐述了弱激光作用于脊髓损伤的病理学机制,为后期临床研究工作提供了理论依据和技术支持。
【图文】：

脊髓,结构示意图,神经纤维,白质

控制最为重要，其中包括调整肌肉张力、协调肌肉活动以及保持一些习惯性动的主要结构如图 1.1 所示，脊髓外层含有大量的神经纤维，神经纤维由大量，被髓鞘覆盖，而它的主要成分鞘磷脂是一种绝缘的脂质物质。轴突所在的“白质”，，其中富含磷脂和胆固醇。白质中包含着不同的传导束，其中：长

拉曼光谱仪,结构示意图,共焦,针孔

值[26]。现阶段使用的共聚焦显微拉曼光焦针孔等构成，其结构如图 1.2 所示。激产生的散射光通过透镜和共焦针孔被探测焦在样品表面，同时使发射光在共焦针
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;TN249;R651.2

【参考文献】