选择性COX2抑制剂对大鼠急性脊髓损伤后运动诱发电位和后肢运动功能的影响

(整期优先)网络出版时间:2019-10-27
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【摘要】 目的 探讨选择性COX2抑制剂对大鼠脊髓损伤后运动诱发电位(MEP)和后肢运动功能的影响。方法 将24只Wistar大鼠随机分为对照组和选择性COX2抑制剂组(COX2组),每组12只。改良Allen方法致T11段脊髓不完全损伤,两组分别经尾静脉注射生理盐水0.5 mL、哌瑞昔布10 mg/kg, 分别于伤后即刻、30 min、1 h、4 h、8 h、1 d、3 d、5 d进行MEP测定, 伤后2周进行行为学检查(斜板实验+Gale评分)。结果 大鼠脊髓损伤后,COX2组MEP潜伏期延长和波幅降低的变化小于对照组(t=2.947~5.627,P<0.05); COX2组后肢运动功能的变化优于对照组(t=2.538、2.863,P<0.05)。结论 选择性COX2抑制剂能有效地阻止潜伏期的延长,明显抑制波幅的降低,并促进后肢运动功能的恢复;MEP恢复早于后肢运动功能的恢复。

【关键词】 脊髓损伤;诱发电位,运动;哌瑞昔布;运动功能

THE EFFECT OF SELECTIVE COX2 SUPPRESSANT ON MOTOR EVOKED POTENTIAL AND MOTOR FUNCTION OF HIND LIMBS IN RATS AFTER ACUTE SPINALCORD INJURY WANG KAIYOU, WANG YING, CHEN DEXI, et al (Department of Othopaedic Surgery, Haici Hospital of Qingdao, Qingdao 266033, China); [ABSTRACT] Objective To investigate the effect of Parecoxib on motor evoked potential (MEP) and motor function of posterior limbs in rats after acute spinal cord injury (SCI). Methods Twenty four Wistar rats were evenly randomized to control group and COX2 group. Modified Allen method was applied to cause incomplete SCI at T11. NS, 0.5 mL, and Parecoxib, 10 mg/kg, were separately injected through vena caudalis to the rats in two groups. MEP was detected at 30 min, 1, 4, and 8 hours and 1, 3, and 5 days after SCI. The ethology was estimated at two weeks after injury by using Gale scale. Results After SCI, extension of incubation and decline of amplitude of MEP were milder in Group COX2 than that in the control (t=2.947-5.627,P<0.05); as for the recovery of motor function, those in Group COX2 were better than those in the control group (t=2.538,2.863;P<0.05). Conclusion Parecoxib can effectively inhibit the prolong of incubation, obviously decline the amplitude and promote recovery of motor function of hind limbs. The recovery of MEP is earlier than that of hind limbs.

  [KEY WORDS] Spinal cord injury; Evoked potential, motor; Parecoxib; Motor function

  目前,选择性COX2抑制剂在急性脊髓损伤(ASCI)发生、发展中的保护作用已经得到国内外学者的广泛认可。但选择性COX2抑制剂对脊髓损伤后运动诱发电位(MEP)的影响目前尚少见报道。本文旨在观察选择性COX2抑制剂对ASCI后脊髓运动诱发电位及后肢运动功能的影响,进一步探讨选择性COX2抑制剂在ASCI中的保护作用。

  1 材料和方法

  1.1 动物和分组

  Wistar大鼠24只(购于青岛市药检所),体质量为230~280 g,雌雄不限。随机分为2组,每组12只。生理盐水组(对照组)大鼠脊髓损伤后,立即经尾静脉注入生理盐水0.5 mL,以后每天经尾静脉注射生理盐水0.5 mL。选择性COX2抑制剂组(COX2组)大鼠脊髓损伤后,立即经尾静脉注入哌瑞昔布(10 mg/kg,稀释成0.5 mL),以后每天经尾静脉注射哌瑞昔布(10 mg/kg)。

  1.2 模型制作方法

  按改良Allen撞击法制作脊髓损伤模型。用3 g/L戊巴比妥钠(30 mg/kg)腹腔麻醉,背部剪毛,将动物俯卧并固定于手术台上,活力碘消毒,铺洞巾,以T11棘突为中心,取背部正中切口长约3 cm,剥离双侧骶棘肌,谨慎切除T10和T12部分椎板和T11全椎板,以T11节段为中心,用自制Allen打击器以2.45 mJ的致伤能量制作脊髓损伤动物模型。以撞击后动物摆尾及后肢抽动,随后双下肢瘫痪为模型成功。

  1.3 脊髓MEP的测定

  固定动物的头部及四肢,刺激电位的阴极置于T10椎板下,阳极置于T12椎板下,接受电极刺入后肢股二头肌,正负极间隔约1.0 cm,参考电极置于大鼠腹部。刺激方法如下:刺激强度2 mA,频率3 Hz,延时1 ms,间隔33 ms,波宽0.200 ms,叠加60次。分别于大鼠伤前和伤后即刻、30 min、1 h、4 h、8 h、1 d、3 d、5 d进行MEP测定。以伤前动物的MEP作为标准(100%)观察其损伤后变化。

  1.4 后肢运动功能的评定

  所有动物于伤后2周进行行为学检查(斜板实验+Gale评分)。

  1.4.1 斜板实验[1] 以Molt斜板测量动物在斜板上维持5 s不下滑的最大角度。以术后斜板维持率[(术后斜板角度/术前斜板角度)×100%]衡量下肢功能。

  1.4.2 Gale评分 0分,双后肢肌力为0,感觉消失;1分,对针刺有保护反应,有感觉的存在但无自主动力;2分,双后肢有轻微运动,不能负重;3分,双后肢明显运动,但不能负重行走;4分,能负重行走数步,但不稳定,不能持久;5分,能缓慢行走但有一定缺陷,不灵活;6分,能正常行走。

  2 结 果

  2.1 脊髓损伤前后MEP的变化

  大鼠脊髓损伤后10 min内MEP潜伏期缩短,波幅升高;两组内不同时间段比较差异有统计学意义(F=22.45~518.01,P<0.01)。两组间不同时间段比较结果见表1。

  2.2 后肢运动功能的变化

  术后2周, Gale评分和斜板维持率两组的差值分别为1.250±0.857、0.074±0.090,COX2组后肢运动功能的变化优于对照组(t=2.538、2.863,P<0.05)。

  3 讨 论

  急性脊髓损伤包括原发性损伤和继发性损伤, 其中继发性损伤被认为是引起脊髓功能丧失的主要原因, 目前认为微循环障碍和神经细胞的凋亡是继发性损伤的重要因素。近年来, 应用药物治疗脊髓损伤取得了一定的效果。但是, 脊髓一旦发生损伤、坏死, 恢复的可能性较小。研究证实, 脊髓继发性损伤在伤后数分钟内就开始产生, 因此,要取 表1 两组脊髓损伤后MEP波幅及潜伏期变化得更好的效果, 必须尽早使用药物, 甚至在继发性损伤出现前即开始应用。

  脊髓损伤后,除创伤造成的直接损伤外,脊髓局部还将发生一系列继发性病理改变,其伤害甚至超过原发性损伤[2]。其病理生理过程复杂,炎症反应是其重要的原因之一。前列腺素是一种重要的炎症递质,环氧合酶(COX)是前列腺素合成的重要限速酶,得到公认的COX亚型有两种:COX1和COX2。 RESNICK等[3]报道,正常脊髓组织中同时存在基础性的COX1和少量的COX2表达,脊髓损伤后出现明显表达增高的亚型是COX2。

  MEP是用电或磁刺激皮质或脊髓运动区产生兴奋,通过上行下行传导通路引起脊髓前角细胞及周围神经除极而在相应的肌肉和神经表面记录到的电位。上述各环节损伤均可导致MEP的潜伏期及振幅的改变。在脊髓损伤时MEP主要反映白质纤维和前角运动神经元损伤程度和功能状态。任守松等[4]报道,脊髓损伤后MEP的潜伏期和波幅均有瞬时改变,而且短时间内不能恢复,从波形的表现来看,MEP波形清晰容易判断,证明MEP对急性脊髓损伤的早期诊断敏感而准确。国内外部分学者认为,在脊髓损伤后,MEP检测能直接反映脊髓的运动传导束的功能,同时在治疗中也可判断疗效及预后,特别是对评估运动功能的恢复有着重要参考意义[5,6]。本实验脊髓损伤后10 min内MEP振幅均出现升高和潜伏期缩短现象,这一变化规律在绝大多数相关文献报道中未提及。可能是神经系统损伤后短时间内神经元处于应激状态,其兴奋性和传导性增强,因此出现了MEP波幅增高、潜伏期缩短。

  本文结果显示,脊髓损伤后MEP表现为潜伏期延长和波幅降低,在伤后测试MEP的5 d中,我们发现选择性COX2抑制剂有效地阻止了MEP潜伏期的延长,明显地抑制了波幅的降低,说明选择性COX2抑制剂对脊髓有明显的保护作用,其作用在伤后3 d表现的最为强烈。本文研究结果还表明,脊髓MEP及后肢运动功能呈不同步的恢复趋势,其中伤后1、3、5 d时MEP恢复明显超前于后肢运动功能恢复,说明脊髓损伤后肢体运动功能的恢复是一个极其复杂的过程,MEP恢复只是运动功能恢复的一个必要征象。MEP恢复与肢体运动功能恢复有较好的相关性,MEP是一种动作电位,MEP的部分恢复并不能产生有效的运动功能,MEP恢复表示肢体运动功能有恢复的希望。检测MEP并观察其波形的变化,可以判断脊髓损伤的预后。以上的结果表明,在脊髓轻度和中度损伤的情况下, 选择性COX2抑制剂对于损伤脊髓组织的保护和功能的恢复发挥了重要的作用,其有可能成为一个崭新的治疗脊髓损伤手段。

【参考文献】
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  [3]RESNICK D K, GRAHAM S H, DIXON C E, et al. Role of cyclooxygenase 2 in acute spinal cord injury[J]. J Neurotrauma, 1998,15(12):10051013.

  [4]任守松,蔡钦林. 运动诱发电位和体感诱发电位检测在实验性脊髓损伤中的应用[J]. 滨州医学院学报, 2000,23(5):447449.

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