胸髓横断对大鼠膀胱神经支配通路的影响―假狂犬病毒跨突触示踪研究

1、胸髓横断对大鼠膀胱神经支配通路的影响假狂犬病毒跨突触示踪研究    【摘要】 目的 利用假狂犬病毒跨突触示踪技术，研究胸髓横断伤所致的急、慢性脊髓损伤（SCI）对膀胱脊髓神经支配通路的影响。方法 76只SD大鼠随机分为4组:non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI  c 组。SCI  a 、SCI  b 和SCI  c 组大鼠完全横断脊髓，在饲养不同时间后，膀胱壁内注射假狂犬病毒（PRV）;non-SCI组大鼠不损伤脊髓，仅于膀胱壁组织内注射PRV。各组注射PRV后于既定时间点经心

2、脏灌注固定取材。采用链霉卵白素过氧化物酶（SP）免疫组织化学方法显示背根神经节（DRG）和脊髓切片中PRV阳性神经元。计算机图像分析软件统计各组PRV阳性神经元数目和面积，单因素方差分析比较各组统计值差异。结果 non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI  c 组大鼠膀胱重量分别为（144±9）mg、（142±8）mg、（486±51）mg和（656±69）mg。non-SCI和SCI大鼠PRV示踪的时限性和分布相似。SCI大鼠病毒标记的DRG细胞面积显著增加（P<0.001），non-SCI、SCI

3、60; a 、SCI  b 和SCI  c 组分别为（593±40）m 2 、（588±39）m 2 、（815±53）m 2 和（902±57）m 2 。慢性SCI大鼠在注射PRV后第3天，L 6 和S 1 节段后角标记细胞数显著增加;注射后第4天，L6 和S 1 节段标记的运动神经元数也显著增加。结论 急性和慢性脊髓损伤不影响大鼠膀胱的PRV示踪特性。慢性SCI大鼠膀胱排尿反射通路出现显著重组。 关键词 脊髓损伤 膀胱 排尿反射通路 假狂犬病毒 跨突触示踪       Effect

4、 of thoracic cord transection on the urinary bladder spinal neural pathway in rats:a transsynaptic tracing study by PRV       【Abstract】 Objective To determinate the effect of acute and chronic spinal cord injury（SCl）resulted from thoracic cord transection on the urinar

5、y bladder spinal neural pathway with a transsynaptic tracing study using Pseudorabies Virus（PRV）.Methods 76adult Sprague-Dawley rats were randomly divided into4groups，non-SCI，SCI  a ，SCI  b and SCI  c respectively.The non-SCI rats underwent no surgical procedure except pseudorabies vi

6、res（PRV）tracer injection into the bladder tissue while the rats of other groups were spinalized and given PRV injection at different time after SCI.Transcardiac perfusion fixation was done in appropriate survival periods after PRV injection.Then sections of dorsal root ganglion（DRG）and spinal cord w

7、ere processed for visualization of virus by the Streptavidin-Peroxidase（SP）immuno-histochemical procedure.All sections were measured with the Olympus Cue-2image analysis system.One way analysis of Variance test was used for comparison of different measurements between normal and spinalized rats.Resu

8、lts The bladder weights in non-SCI，SCI  a ，SCI  b and SCI  c rats were（l44±9）mg，（142±8）mg，（486±51）mg and（656±69）mg respectively.The time-ordered flow charts of PRV tracingwere similar in the non-SCI rats and in the SCI rats.The cross-sectional area of the labeled D

9、RG cell profiles increased significantly after SCI（P<0.001），which were（593±40）m 2 ，（588±39）m 2 ，（815±53）m 2 and（902±57）m 2 in non-SCI，SCI  a ，SCI  b and SCI  c rats respectively.The number of labelled cells in dorsal horn in L 6 and S  l segments3days after

10、 PRV injection markedly increased in chronic SCI rats and so did the number of labeled motor neurons4days post-injection.Conclusion The acute and chronic SCI has no effect on the process of virus transsynaptic transport belowthe level of lesion Subsequent to chronic SCI marked reorganization of the

11、micturition reflex pathways occurs.    Key words spinal cord injury bladder micturition reflex pathways pseudorabies virus transsynaptic tracing   下尿道（LUT）具有贮尿和周期性排尿两个重要功能，这些功能需要在中枢神经系统调控下，通过膀胱逼尿肌和尿道外括约肌来协调完成。腰骶副交感神经核近端的脊髓损伤（SCI）破坏了自主排尿和脊上中枢对排尿的控制，急性期后出现由脊髓反射通路调节的自发性排尿、膀胱过度活

12、跃伴随尿道括约肌的张力性活动（逼尿肌-括约肌失调DSD） 1  。临床和电生理研究证实，SCI后膀胱过度活跃与无髓C-纤维膀胱传入通路表型改变以及协调膀胱和括约肌功能的排尿反射通路重组关系密切 2，3  。然而目前相关的神经解剖研究报道很少4  。Strack等 5  首次证实假狂犬病毒（PRV）的Bartha株可作为神经解剖研究的特异的跨突触示踪剂以来，这项技术已应用于肾脏 6  、膀胱 7  和尿道 8  等多个器官的中枢自主神经通路研究。尽管国外已有应用此技术研究正常大鼠的脊髓和脑神经支配的报道 7，9  ，

13、但尚无用于SCI后大鼠膀胱神经支配的研究报道。本研究的目的是利用PRV逆行性跨突触示踪技术研究急性和慢性SCI对膀胱脊髓神经通路的影响，着重比较正常大鼠和SCI大鼠膀胱神经支配的脊髓环路的差异，现将研究内容报告如下。1 材料与方法    1.1 分组 76只成年SD大鼠（230280g）随机分为4组:N组（n=18）:仅进行膀胱壁PRV注射的正常大鼠，称non-SCI大鼠:A组（n=15）:胸髓横断后即刻膀胱壁注射PRV，称SCI  a 大鼠;B组（n=19）:胸髓横断后3周膀胱壁注射PRV，称SCI  b 大鼠;C组（n=24）:胸髓横断后3

14、个月膀胱壁注射PRV，称SCI  c 大鼠。2 结果5只SCI  b 和9只SCI  c 大鼠注射病毒前死亡，SCI后2周内死于血尿或肠道功能障碍，2周后死于褥疮、神经性溃疡或难以控制的泌尿系感染。PRV注射后，无动物死亡。各组注射PRV后存活时间、各存活时间动物数目见表1。表1 各组注射PRV后存活时间和相应大鼠数目 （略）    SCI  b 和SCI  c （慢性SCI）大鼠膀胱壁显著增厚、膀胱重量显著增加（P<0.001），non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI&#

15、160; c 大鼠膀胱重量分别为（144±9）mg、（142±8）mg、（486±51）mg和（656±69）mg。各组间L 5 S 2 脊髓、L 6 或S 1 DRG重量无差异，见表2。    表2 non-SCI和SCI大鼠膀胱、L 5 S 2 脊髓、L 6 或S 1 DRG重量比较 （略）    non-SCI和SCI大鼠PRV示踪的时限性、分布相似。病毒注射2d后，一些L 6 S 1 DRG神经元出现病毒阳性、腰骶脊髓中仅副交感节前神经元病毒阳性。注射3d后，病毒标记L 6 S 1 DR

16、G神经元增多、L 6 S 1 脊髓节段中间内侧带中间神经元和后角二级传入神经元出现病毒标记。脊髓切片PRV标记细胞左右分布对称，L 6 和S 1 脊髓节段分布相似。注射4d后，上述区域阳性细胞增多，前角一些运动神经元出现病毒标记。    慢性SCI后，PRV标记的DRG细胞面积显著增加（P< 0.001），见表3。non-SCI、SCI  a 、SCI  b 和SCI  c大鼠分别为（593±40）m 2 、（588±39）m 2 、（815±53）m 2 和（902±57）m 2 。注射PRV后3d，与non-SCI和SCI  a 大鼠相比，慢性SCI大鼠L 6 和S 1 脊髓节段后角阳性细胞数以及RLC（后角外侧半区域阳性细胞数/后角阳性细胞总数×100%）显著增加（见表3）