糖尿病大鼠颈性前庭诱发肌源性电位的观察及其前庭外周传入神经系统与坐骨神经的比较

发布时间：2017-10-26 15:07

  本文关键词：糖尿病大鼠颈性前庭诱发肌源性电位的观察及其前庭外周传入神经系统与坐骨神经的比较

  更多相关文章： 糖尿病大鼠 cVEMP 坐骨神经 前庭下神经 球囊 外周前庭功能障碍

【摘要】：背景与目的糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一种胰岛素相对或绝对缺乏而使血糖水平异常增高、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种代谢紊乱性疾病。前庭平衡功能障碍是糖尿病并发症之一。Lindsey等学者通过对糖尿病患者进行问卷调查发现65岁以上糖尿病患者摔倒年发生率是39%,是对照组的3倍。糖尿病患者出现姿势不稳、摔倒的风险增高,而引起患者前庭平衡功能障碍的病理生理基础是高血糖导致的微血管病变及周围神经病变。Erdem等对104例2型糖尿病患者与对照组间的前庭功能的视眼动系统检查(包括凝视试验、扫视试验、平稳跟踪试验、位置试验等)均出现统计学差异。对于糖尿病患者前庭功能出现异常的研究报告并不多,而且研究结论不尽相同,这可能与样本数量、年龄构成比例、病程不同有关。颈性前庭诱发肌源性电位(cervical vestibular evoked myogenic potentials,cVEMP)是通过用高强度的声刺激在紧张的胸锁乳突肌上记录到来源于球囊的的肌电位。cVEMP传导通路包括球囊斑、前庭下神经、前庭侧核、前庭脊髓束及同侧胸锁乳突肌运动神经元,此通路上的各种病变均可导致cVEMP阈值升高、潜伏期延长、振幅降低乃至波形消失等。因此,可以用cVEMP来评价球囊和前庭下神经的功能。2014年Konukseven等对30例糖尿病患者、糖尿病前期患者及对照组进行眼性前庭诱发肌源性电位(ocular vestibular evoked myogenic potentials,oVEMP)和cVEMP检测,发现在糖尿病组oVEMP和cVEMP的P1、N1潜伏期平均值较糖尿病前期及对照组显著延长。目前虽已有诸多研究表明糖尿病会影响患者前庭功能,但因为临床研究容易受到研究对象用药、年龄及样本量等因素的干扰,导致研究结果不尽相同,而且缺少相应的实验病理模型说明其发生发展的机制。本实验的第一部分通过建立糖尿病的大鼠模型,观察糖尿病大鼠出现cVEMP阂值、P1潜伏期、N1潜伏期及P1-N1波间振幅出现异常的时间点,从而为进一步研究其病理机制提供理论基础和实验依据。有助于指导糖尿病患者对平衡功能损伤相关并发症进行早期干预,从而减少糖尿病患者因平衡功能障碍所致的摔倒、伤残等严重后果。糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是糖尿病最常见的并发症,也是糖尿病患者致残的主要因素,表现为多发性神经病,其病理改变多为节段性脱髓鞘及轴索变性,并以轴索变性为主。目前对于糖尿病大鼠坐骨神经的形态学研究已较多,多数研究显示糖尿病在第4周便出现了髓鞘断裂,并随着病程的延长出现了节段性脱髓鞘及轴索萎缩等现象。然而对于糖尿病前庭下神经以及球囊的显微形态学观察却极少,仅在1999年Myers等发现糖尿病组大鼠出现前庭神经纤维直径变小以及神经髓鞘变薄,并且这种改变随着患病时间的增加更严重,但是国内外均无针对前庭神经及耳石器较长时间的形态学动态研究观察。本研究的第二部分通过建立糖尿病的大鼠模型,从造模成功后分成5个时间段来动态观察前庭下神经超微结构以及球囊斑病理形态学的改变,并将其与坐骨神经出现损害的时间点相比较,以完善与丰富糖尿病对外周前庭器官损害的基础研究,从而为指导临床诊治与预防提供新的思路与方法。方法1、动物分组及糖尿病模型的制备：雄性SD大鼠,体重300-350g(购于南方医科大学实验动物中心),耳廓反应灵敏、鼓膜标志正常、无自发性眼震。适应性饲养1周后进行糖尿病造模。将动物随机分为对照组及糖尿病组,再按照观察时间将糖尿病组分为糖尿病4周组、糖尿病6周组、糖尿病8周组、糖尿病10周组及糖尿病12周组,共5组,每组40只大鼠；对照组20只。2、糖尿病大鼠模型制备：链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)使用前以0.1mol/L、pH4.2-4.6的柠檬酸缓冲液配制成的1%STZ溶液,糖尿病组大鼠按照55mg/kg体重一次性腹腔注射STZ,对照组予腹腔注射等量柠檬酸缓冲液。注射STZ后第7天测量大鼠尾静脉随机微量血糖,血糖大于16.7mmol/L则造模成功。此后每隔一周测一次尾静脉微量血糖。3、ABR检测：应用Smart EP听觉诱发电位仪(美国智听系统公司)检测大鼠ABR阈值。用2%戊巴比妥钠以0.2ml/100g将大鼠麻醉后,将银针电极的记录电极置于颅顶正中皮下,参考电极置于同侧乳突,接地电极置于后足部。刺激声为疏密相交替的12.1次/s的短声(click),持续时间为0.1 ms,带通滤波300-3000 Hz,观察时程20 ms,叠加次数1024次。在距外耳道口1.5 cm处通过插入式耳机给声,刺激声从100dB SPL开始,以10 dB递减。以能分辨出ABR波型中Ⅲ波的最低刺激强度确定ABR阈值。4、cVEMP检测：应用美国GSI公司Audera V2.7听觉诱发电位仪检测大鼠cVEMP结果。用2%戊巴比妥钠以0.2ml/100g将大鼠麻醉,记录时将大鼠头部抬起,向前上方牵引,使颈部肌肉尽量处于过伸状态。采用银针插入电极,于双侧背部颈伸肌平C3颈椎棘突水平插入记录电极,枕骨正中线插入参考电极,后足部插入接地电极。插入式耳机固定于外耳道深部0.5cm处,刺激声为click,交替波,刺激强度由100dB nHL开始,10dB nHL递减,重复率为5.00 Hz,扫描204次,扫描时间40s,带通滤波10Hz～1000Hz。记录糖尿病不同时期cVEMP的反应情况,记录阈值、各波潜伏期及振幅值。每侧耳均接受两次cVEMP测试,各项指标取其平均值。将记录到的第一个双相波分别命名为P1(正波)和N1(负波),P1和N1出现即可认为cVEMP引出,阈值为能引出cVEMP的最小刺激强度,绝对峰间振幅为P1-N1之间的波间振幅。分析糖尿病不同时期与对照组cVEMP阈值、P1潜伏期、N1潜伏期以及P1-N1波间振幅之间的关系。5、形态学研究：选择30只雄性SD大鼠,动物随机分为对照组及糖尿病组,再按照观察时间将糖尿病组分为糖尿病4周组、糖尿病6周组、糖尿病8周组、糖尿病10周组及糖尿病12周组,用2%戊巴比妥钠将大鼠麻醉,剪开胸腔,暴露心脏,用生理盐水及4%多聚甲醛溶液从左心室穿刺进行灌注固定,迅速将大鼠断头,去除脑组织,暴露颅底,取出并打开听泡,放置0.01mol/L磷酸盐缓冲液,在解剖显微镜下刺破圆窗膜,将镫骨底板脱位暴露卵圆窗。在蜗顶钻一小孔,用微量注射器缓慢注入4%多聚甲醛固定液至少5次,置于4%多聚甲醛固定液过夜。将标本进行脱钙、梯度脱水、透明、浸蜡,按与蜗轴平行方向包埋,平行蜗轴4μm厚度连续切片,再进行HE染色,每组取前庭球囊标本观察球囊斑超微结构如前庭毛细胞的形态、支持细胞、毛细胞纤毛。6、透射电镜研究：选择30只雄性SD大鼠,动物随机分为对照组及糖尿病组,再按照观察时间将糖尿病组分为糖尿病4周组、糖尿病6周组、糖尿病8周组、糖尿病10周组及糖尿病12周组,用2%戊巴比妥钠将大鼠麻醉,剪开胸腔,暴露心脏,用生理盐水及2.5%戊二醛溶液从左心室穿刺进行灌注固定,分别取出大鼠坐骨神经及在解剖显微镜下取出前庭下神经,放入戊二醛固定液中室温下过夜。将标本脱水、渗透与包埋、超薄切片、染色。在电镜下观察每组前庭下神经及坐骨神经标本有髓神经纤维超微结构如轴索、髓鞘、线粒体形态。7、统计学分析：采用SPSS 19.0软件对结果进行处理,计量资料以x±s表示,糖尿病组与对照组之间的cVEMP各项参数比较采用单向方差分析(One-Way ANOVA),P0.05为差异具有统计学意义。结果1、糖尿病组大鼠与对照组相比,糖尿病组大鼠出现多饮多食多尿,体重下降等典型糖尿病症状,精神萎靡,活动力下降,毛发发黄,后期有部分糖尿病大鼠出现视网膜病变、坏疽、腹水等症状。总造模成模率76.5%(153/200),总死亡率22.22%(34/153)。正常对照组生长营养状况良好,未出现以上表现。各组糖尿病大鼠与对照组相比,血糖明显升高(F=64.07,P0.01),体重明显下降(F=17.44,P0.01),均具有统计学差异,说明造模成功。2、ABR对照组与糖尿病不同时期组ABR的阈值(dB SPL)具有统计学差异(F=44.86,P0.01),糖尿病第4周(35.50±2.84 dB SPL)的阈值与对照组(32.50±3.53 dB SPL)比较无明显统计学差异(P0.05),而糖尿病第6周(41.00±3.94 dB SPL).第8周(46.50±5.80 dB SPL).第10周(50.00±4.08 dB SPL).第12周(58.00±5.87 dB SPL)的阈值与对照组比较具有明显统计学差异(P0.05)。3、对照组与糖尿病不同时期组cVEMP的阈值具有统计学差异(F=27.65,P0.01),对照组与各糖尿病组分别进行方差分析,糖尿病第4周(42.00±8.94 dB nHL).第6周(41.33±10.08 dB nHL)的阈值与对照组(42.86±11.89 dB nHL)比较无明显统计学差异(P0.05),而糖尿病第8周(53.87±11.16 dB nHL,P0.05)、第10周(67.00±12.74 dB nHL).第12周(67.00±9.23 dB nHL)的阈值与对照组比较具有明显统计学差异(P0.01)。对照组与糖尿病不同时期组的cVEMP的P1潜伏期具有统计学差异(F=16.70,P0.01),各糖尿病组与对照组分别进行方差分析,糖尿病第4周(4.65±0.36 ms)、第6周(4.82±0.28ms)的P1潜伏期与对照组(4.64±0.52 ms)比较无明显统计学差异(P0.05),而糖尿病第8周(5.01±0.33 ms,P0.05)、第10周(5.37±0.45 ms,P0.01)、第12周(5.39±0.24 ms,P0.01)的P1潜伏期与对照组比较具有明显统计学差异。对照组与糖尿病不同时期组的cVEMP的N1潜伏期具有统计学差异(F=18.21,P0.01),各糖尿病组与对照组分别进行方差分析,糖尿病第4周(7.90±0.73 ms)、第6周(7.98±0.75 ms)、第8周(7.77±0.54 ms)的N1潜伏期与对照组(7.79±0.55 ms)比较无明显统计学差异(P0.05),而糖尿病第10周(8.98±0.86 ms,P0.01)、第12周(9.08±0.45 ms,P0.01)的N1潜伏期与对照组比较具有明显统计学差异。只有对照组与糖尿病不同时期组的cVEMP的P1-N1波振幅不具有统计学差异(F=0.87,P0.05)。4、糖尿病各组球囊斑HE染色结果显示,与对照组比较球囊斑超微结构,如前庭毛细胞的形态、支持细胞、毛细胞纤毛等均未发现明显改变,无细胞萎缩、水肿、纤毛倒伏等病理改变。5、电镜结果显示坐骨神经较前庭下神经更早出现超微结构的改变。在糖尿病成模后第4周坐骨神经开始出现神经形态学改变,并且随着病程的延长,形态学改变更严重。前庭下神经显示,糖尿病第4周组、第6周有髓神经纤维的结构与正常组并未出现明显改变,有髓神经纤维髓鞘结构清晰完整,轴索胞质饱满,线粒体结构完整。从第8周开始出现了明显结构改变,并且视野内病变的范围较大,髓鞘出现断裂、脱落,但轴索完整,未与髓鞘脱离,第10周出现节段性脱髓鞘,轴索萎缩,与髓鞘分离,第12周病变更严重范围更广,髓鞘崩解,轴索胞浆及雪旺氏细胞(SC)内出现溶酶体。结论1、研究结果表明糖尿病大鼠从第8周开始便可出现外周前庭终器及前庭传导通路的的损伤,表现为明显阈值提高、P1潜伏期的延长,在早期便可出现外周前庭损伤,糖尿病的严重程度与病程时长都会对其前庭功能产生影响,cVEMP可作为早期诊断方法之一,为进一步研究其病理机制提供了一定的理论基础和实验方法。通过对更长时间的动物模型和治疗观察等进一步的研究,将有助于提高对糖尿病患者前庭功能障碍的诊断水平,对可引起平衡功能损伤的相关并发症进行早期干预,从而减少糖尿病患者因平衡功能障碍所致的摔倒、伤残等严重后果,提高糖尿病患者的生活质量。2、在本研究中,糖尿病前庭下神经较坐骨神经更迟出现有髓神经纤维形态结构学改变,糖尿病大鼠在第4周开始出现坐骨神经超微结构改变,髓鞘断裂、分离,并随着病程的延长逐渐出现节段性脱髓鞘、轴索萎缩变性等结构改变。而前庭下神经从第8周才开始出现了结构改变,并且随着病程的延长超微结构破坏更严重。对进一步研究其病理机制提供了一定的理论基础和实验方法,通过对更长时间的动物模型和治疗观察等进一步的研究,并且可通过施加干预因素来观察对出现坐骨神经病变的大鼠前庭功能的改变,这些将有助于提高对糖尿病患者前庭功能障碍预防与诊断水平,提高糖尿病患者的生活质量。3、本实验研究中,糖尿病大鼠虽然在第8周开始出现前庭下神经的有髓神经纤维的结构改变、损害,但各组的球囊的前庭毛细胞、支持细胞等结构较正常对照组均未发现明显异常,推断可能球囊的前庭毛细胞、支持细胞的存活并不依赖于前庭下神经结构完整与功能正常。糖尿病第8周出现cVEMP的异常可能与有髓神经纤维受损有关,而球囊斑前庭毛细胞虽暂未发现明显病变,但无法完全否定其对cVEMP异常的影响,其机制尚需进一步探讨,推测在糖尿病早期前庭功能障碍中前庭神经的损害可能起到更关键的作用。综上所述,糖尿病大鼠第4周开始出现坐骨神经结构改变,第8周出现cVEMP异常及前庭下神经超微结构改变,并随着病程的延长损害更严重,但未发现明显的球囊斑的形态学改变。糖尿病大鼠在早期便可出现外周前庭损伤,cVEMP可作为早期诊断方法之一,同时也发现糖尿病前庭下神经较坐骨神经更迟出现有髓神经纤维形态结构学改变,对进一步研究其病理机制提供了一定的理论基础和实验方法。当出现了周围神经系统症状而缺乏相应的前庭功能症状时,应尽早对患者进行前庭系统功能的评估,以预防及减少对可引起平衡功能损伤的相关并发症,从而减少糖尿病患者因平衡功能障碍所致的摔倒、伤残等严重后果。后期可通过对更长时间的动物模型和治疗观察,并且可施加干预因素来观察对出现坐骨神经病变的大鼠前庭功能的改变,进一步研究糖尿病对前庭功能障碍的机制,这些将有助于提高对糖尿病患者前庭功能障碍预防与诊断水平,提高糖尿病患者的生活质量。
【关键词】：糖尿病大鼠 cVEMP 坐骨神经 前庭下神经 球囊 外周前庭功能障碍
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.2;R764
【目录】：

• 摘要3-10
• ABSTRACT10-18
• 前言18-25
• 第一章 糖尿病大鼠颈性前庭诱发肌源性电位的观察25-38
• 1 材料与方法26-28
• 2 结果28-33
• 3 讨论33-35
• 参考文献35-38
• 第二章 糖尿病大鼠前庭外周传入神经系统与坐骨神经的比较38-56
• 1 材料与方法38-43
• 2 结果43-50
• 3 讨论50-53
• 参考文献53-56
• 攻读学位期间成果56-57
• 综述57-68
• 参考文献64-68
• 英文缩写注解68-69
• 存在的问题及后续需要解决的问题69-70
• 致谢70-72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ЛучихцинЛАидр;易正熙;;不同年龄人的前庭分析器功能状态[J];国外医学.耳鼻咽喉科学分册;1987年04期

2 吴国兴;前庭功能实验的评估[J];航天医学与医学工程;1992年02期

3 戴建国;于立身;;前庭失代偿[J];国外医学.耳鼻咽喉科学分册;1993年04期

4 冯勃;安定对前庭功能及前庭代偿影响的研究进展[J];国外医学.耳鼻咽喉科学分册;1996年04期

5 王林杰,孙洪义,裴静琛,刘兴华,童伯伦,王俊;某些体训项目对人体前庭功能的影响[J];航天医学与医学工程;2000年06期

6 王洪田,王荣光;《前庭研究杂志》介绍[J];听力学及言语疾病杂志;2000年03期

7 梁雪清,刘丽,于立身,纪桂英,王烨,曹颖,罗超权;加速度反复暴露对前庭功能影响的分子生物学基础[J];军医进修学院学报;2001年04期

8 刘雅凌;专业潜水人员的前庭研究[J];国外医学.耳鼻咽喉科学分册;2002年04期

9 吴子明,王锦玲,王尔贵;双侧前庭性疾病[J];临床耳鼻咽喉科杂志;2002年07期

10 吴子明,张素珍,杨伟炎,韩东一;前庭康复的现状[J];临床耳鼻咽喉科杂志;2003年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 翟丰;戴春富;;单侧前庭功能损伤后大鼠的情绪行为学改变[A];全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2012年

2 邓三明;邵德望;张健;李丙所;冯立宁;牛有国;;心率变异性在前庭功能评定中的应用研究[A];中国宇航学会航天医学工程专业委员会、中国空间科学学会空间生命专业委员会联合学术研讨会论文摘要集[C];2001年

3 王尔贵;赵冀平;罗伟;;前庭康复[A];继往开来 与时俱进——2003年康复医学发展论坛暨庆祝中国康复医学会成立20周年学术大会论文集[C];2003年

4 牛俊英;王娟;王佳楠;;前庭的频率特性与临床研究[A];中华医学会第十三次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2010年

5 张道宫;樊兆民;韩月臣;于刚;王海波;;儿童良性阵发性眩晕的临床特点及听-前庭功能分析[A];2010全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2010年

6 刘e，

本文编号：1099192