白藜芦醇预防大鼠椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的实验研究

发布时间：2018-04-15 20:06

本文选题：腰椎手术失败综合征 + 硬膜外纤维化　；参考：《山东大学》2014年博士论文

【摘要】：近年来,随着脊柱手术技术的进步,CT、MRI等影像诊断水平的提高,以及人们对高质量生活的要求,腰椎减压手术的患者日益增多。随着腰椎手术的开展,腰椎手术失败综合征(failed back surgery syndrome,FBSS)广泛出现,其发生率高达5%-40%,严重影响了手术治疗效果。其主要症状为腰椎管减压术后出现的慢性神经根性疼痛或腰腿部疼痛、无力、麻木等。引起腰椎手术失败综合征的原因多样、复杂,但众多研究者认为腰椎管减压、椎板切除术后硬膜外纤维瘢痕组织粘连是重要原因之一。其机理为：椎板切除后,手术创伤导致局部炎症反应,并形成血肿,在炎性因子的介导下,成纤维细胞增殖,胶原蛋白合成增加,在硬膜外手术区域形成纤维瘢痕,造成硬膜外纤维化(Epidural Fibrosis EF)。纤维瘢痕组织牵拉、挤压硬脊膜、神经根,并影响供血,导致临床上出现腰腿痛等症状。对于腰椎手术失败综合征患者的再次手术治疗,医学界的普遍认知是手术风险大、获益小。我们谨慎地在临床选取一组FBSS病例,排除腰椎不稳、腰椎间盘突出髓核摘除不彻底或术后复发等医源性因素,通过CT、增强MRI初步证实FBSS是由于手术区域瘢痕组织增生、粘连、牵拉硬膜囊或神经根引起。采取再次手术治疗腰椎管减压术后硬膜外瘢痕粘连引起的FBSS.8例患者,手术优良率仅有50%,结果并不十分满意。因此,如果在术前、术中或者术后采取一定的措施或应用某种药物、材料,从而有效的避免硬膜外纤维瘢痕形成,预防神经根粘连,进而减少腰椎手术失败综合征的发生,将比手术治疗拥有更广阔的前景,是脊柱外科领域重点研究的课题之一。白藜芦醇(3,5,4'-o-trihydroxystilbene)是一种存在于葡萄、红葡萄酒、虎杖、花生、桑椹等植物中的生物性很强的天然多酚类物质。既往研究表明,白藜芦醇具有抗肿瘤、抗氧化和抗炎的性质,并且可以舒张血管,抑制血小板聚集。此外,国外前期研究表明,在动物实验中,白藜芦醇可以有效预防腹部、关节等外科手术后纤维组织的粘连。然而,其在抑制腰椎术后纤维瘢痕组织形成、粘连中的作用,尚没有文献报道。本课题采用动物实验的方法,通过建立大鼠腰椎板切除模型,首次研究白藜芦醇是否能够有效抑制纤维组织增生,预防腰椎术后瘢痕组织粘连,旨在探讨白藜芦醇抑制硬膜外纤维化的机制,为进一步研究腰椎手术失败综合征的发生机制及解决办法提供试验依据。第一部分再次手术治疗腰椎管减压术后硬膜外瘢痕粘连引起的FBSS的临床观察目的观察手术治疗腰椎管减压术后硬膜外瘢痕粘连引起的FBSS的临床效果方法 1、对2005年1月-2012年12月之间60例FBSS患者按照设定条件进行筛选,选取符合研究条件的8例患者进行手术。 2、8例患者术前常规进行全面影像学检查,包括X线片、CI、MRI。术前按照MMPI标准,进行心理测试。经过详细的术前讨论,制定周密的手术方案。 3、手术在全身麻醉下进行,用刮匙或神经剥离子自瘢痕组织与正常组织交界处椎板边缘,沿硬脊膜及神经根走行方向顺行刮除瘢痕组织。仔细操作,动作轻柔,彻底止血,避免损伤、过度干扰硬脊膜及神经根。术中大体观察瘢痕组织增生、粘连情况,并行HE染色。 4、术后采用Macnab疗效判断标准,评判手术效果。结果 1、再次手术与初次手术的手术时间、术中出血量、平均住院日有显著性差异,具有统计学意义(P0.05)。 2、术中观察到手术区域硬膜外间隙解剖层次不清,大量致密的纤维瘢痕组织增生,与硬膜囊、神经根粘连紧密,剥离困难。Rydell分级集中在Ⅱ～Ⅲ级。HE染色可见瘢痕组织内大量纤维组织增生,纤维致密,炎性细胞浸润。 3、全部患者随访12个月-36个月,平均19.8±8.6个月。采用Macnab疗效判断标准,再次手术治疗效果：优2例,良2例,可3例,差1例,优良率50%。结论 1、腰椎管减压术后硬膜外瘢痕粘连引起的FBSS再次手术时间、术中出血量、平均住院日均较初次手术明显增加。 2、手术技术要求高,难度大,剥离困难,对神经根及硬脊膜干扰较大。 3、再次手术治疗腰椎管减压术后硬膜外瘢痕粘连引起的FBSS结果并不十分理想。如果在术前、术中或者术后采取一定的措施或应用某种药物、材料,预防腰椎管减压术后硬膜外瘢痕粘连的形成,比手术治疗将有更广阔的前景。第二部分白藜芦醇预防大鼠椎板切除术后硬膜外瘢痕粘连的实验研究目的探讨白藜芦醇抑制硬膜外纤维化的机制,为进一步研究腰椎手术失败综合征的发生机制及解决办法提供试验依据。方法 1、选择健康成年Wistar大鼠60只,随机平均分为3组,白藜芦醇药物溶液组：腰椎板切除术后给予白藜芦醇生理盐水药物溶液干预。生理盐水对照组：术后给予生理盐水溶液干预。单纯椎板切除对照组：实验动物仅行单纯椎板切除术。 2、动物模型制备：10%水合氯醛腹腔内注射麻醉后,在严格的无菌环境下,遵照之前的腰椎板切除术实验模型进行标准化手术。每只大鼠均在尾部独立编号。手术取背侧正中切口,长约2-3cm,逐层切开皮肤与浅筋膜,以1mm微型咬骨钳去掉腰1棘突和椎板,骨窗约4mm×5mm,暴露腰1的硬脊膜。以冰生理盐水冲洗伤口,充分止血,手术关闭伤口。 3、术后4周处死动物并取材,于3组动物中每组随机抽取5只大鼠深度麻醉,原手术入路进入,行肉眼观察硬膜外粘连情况、炎症反应情况、局部瘢痕增生情况,并行Rydell分级；每组随机抽取5只大鼠处死,取硬膜外瘢痕组织行羟脯氨酸(hydroxyproline)含量分析；每组随机取5只大鼠深度麻醉并处死,取腰1椎体(含硬膜外瘢痕组织),脱钙处理,样品行石蜡包埋并切片后,行免疫组化、苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining, HE染色)、Masson染色观察损伤局部组织瘢痕粘连情况、成纤维细胞增殖情况和波动蛋白表达情况；每组随机取.5只大鼠深度麻醉并处死,取硬膜外瘢痕组织行实时定量PCR技术(Quantitative real-time PCR, RTPCR)对局部瘢痕组织中炎性因子(IL-6、TGF-β1)的表达情况进行检测。结果 1、术后各组大鼠正常饲喂,各组大鼠出现不同程度的体重下降,5d以后各组大鼠体重下降停止。术后连续3天肌肉注射抗生素预防手术部位感染,未见感染迹象。饲养期间,与对照组相比,白藜芦醇药物干预组动物无行为及进食异常,亦无感染迹象。 2、术后4周,每组大鼠随机抽出5只做硬膜外瘢痕粘连情况的大体观察：生理盐水溶液对照组和单纯椎板切除对照组的粘连程度较重,纤维组织增生严重,且呈致密的纤维性粘连,炎症反应较为剧烈。白藜芦醇治疗组的粘连明显减轻,呈松散状,硬膜外粘连呈薄膜样弱粘连。 3、每组大鼠随机抽出5只做羟脯氨酸含量检测分析,绘制相应的标准曲线,利用SPSS10软件系统回归出标准曲线方程为：C=5.6795×ABS-0.0233。同单纯损伤对照组(31.32±4.72)相比,生理盐水溶液组(48.92±3.54)无统计学差异(P0.05),白藜芦醇药物溶液组(54.17±4.39)的差异具有统计学意义(P0.05)。 4、HE染色及Masson染色：生理盐水溶液对照组和单纯椎板切除对照组可见浓厚而大量致密的胶原纤维形成,与硬膜明显粘连,并伴有不成熟的纤维细胞。白藜芦醇溶液治疗组可见较薄而松散的胶原纤维存在,未见紧密粘连形成。 5、石蜡切片免疫组化染色：生理盐水溶液对照组和单纯椎板切除对照组可见浓厚而大量致密的胶原纤维,可见大量的vimentin阳性细胞存在；白藜芦醇药物溶液组可见较薄而松散的胶原纤维存在,vimentin阳性细胞数量明显少。行光密度半定量结果表明：白藜芦醇药物溶液治疗组(27.17±19.28)、生理盐水对照组(42.17±22.44)、单纯椎板切除对照组(43.62±23.15),其中生理盐水对照组同单纯椎板切除对照组比较无统计学差异(P0.05),白藜芦醇药物溶液组同单纯椎板切除对照组比较具有统计学差异(P0.05)。 6、炎性因子Real-time PCR检测结果：硬膜外瘢痕组织炎性因子IL-6和TGF-β1的Real-time PCR检测结果可见：同单纯椎板切除对照组相比,生理盐水对照组无统计学差异(P0.05),白藜芦醇治疗组差异具有统计学意义(P0.05)。结论 1、白藜芦醇药物溶液具有抑制成纤维细胞的增殖、降低胶原合成,抑制脯氨酸羟化酶活性,抑制炎性因子合成,产生抗纤维化、抗瘢痕、抗炎的作用。 2、白藜芦醇药物溶液抑制硬膜外纤维化的作用机制是通过调低炎性因子IL-6和TGF-β1的表达水平及减少羟脯氨酸沉积来实现的,其效果满意。 3、本研究证实了组织的瘢痕化程度与羟脯氨酸的含量成正比,并根据分析羟脯氨酸含量对组织的瘢痕化程度进行定量评估,提高了实验的准确性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R965

【参考文献】