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脊神经根包括前根(ventral root)和后根(dorsal root),分别属于运动和感觉神经纤维,每条脊神经(spinal nerve)通过前根和后根与脊髓相连。后根上的脊神经节细胞(dorsal root ganglion, DRG)为假单极神经元,其发出内侧的中枢突支(central processes)和外侧的周围突支(peripheral processes)分别构成后根进入脊髓或与前根汇合形成脊神经分布至外周感受器或效应器。后根大部分轴突位于脊髓外,属于周围神经系统(peripheral nervous system, PNS),表面髓鞘主要由Schwann细胞构成；少部分轴突走行于脊髓内,属于中枢神经系统(central nervous system, CNS),其表面髓鞘由少突胶质细胞和星形胶质细胞包裹。外周感受器接受机械性或化学性刺激,转为神经冲动信号经外周神经进入DRG,继而经后根进入脊髓,产生感觉或实现对肌肉运动的调节。脊神经根纤维胶原含量少、可伸展性低,纤维之间呈平行排列,而外周神经纤维呈丛状排列,可伸展性高。此外,脊神经根缺乏神经外膜和神经束膜结构,仅存在神经内膜毛细血管内皮细胞形成的血-神经屏障；DRG细胞周围毛细血管网内皮细胞为缝隙样连接,血-神经屏障、神经束膜细胞成分的保护均不完善。DRG存在感觉、运动相互调控的物质基础和形态学依据,感觉传入可以影响肌肉的运动协调能力和运动幅度。后根受损除了因相应支配区域感觉兴奋传入通路中断出现感觉丧失,还由于运动反射弧的完整性破坏,会引起肌肉运动功能失常。随着社会经济的飞速发展,交通、建筑等行业出现的高冲击能量性事故导致截瘫、马尾神经、臂丛神经根性撕脱伤等引起的运动、感觉功能障碍治疗和康复是临床面临的巨大难题。肖传国等最早提出利用大鼠L4—L6前根吻合轴突再生重建“人工体神经—内脏神经反射弧”,侯春林等利用犬L6—S2前根吻合重建脊髓损伤弛缓性膀胱人工反射弧、并予一名患者行T11—S2前根经腓肠神经移植桥接吻合重建“腹壁反射—脊髓中枢—膀胱”人工反射弧均取得满意效果。然而,后根损伤再生及感觉功能恢复目前尚面临较大困难。哺乳动物后根损伤会引起后根进入脊髓部位(dorsal root entry zone, DREZ)胶质瘢痕增生、产生胶质界膜及各种炎性介质因子等,导致DRG后根轴突再生无法进入脊髓。针对这一难题,目前国内外主要的解决方式包括：应用胚胎干细胞或嗅鞘细胞等具备潜在分化能力的细胞移植；各种神经营养因子如睫状神经营养因子(CNTF)、酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)等的直接应用或修饰表达该基因的病毒载体联合应用；外周神经如肋间神经、腓神经等桥接吻合等。然而,以上治疗方法并不完全适用于人体。本课题拟探索一种新的后根吻合重建术式,通过Neuro-DiI及辣根过氧化物酶神经示踪,降钙素基因相关肽(CGRP)免疫组化染色及神经元存活率检测,结合光镜和透射电镜等综合评价轴突再生及手术效果,为后根再生重建感觉传入通路奠定组织学基础。实验一脊神经后根部分切断交叉吻合轴突再生的实验研究目的观察后根部分切断交叉吻合重建后轴突再生能力。方法SD大鼠随机分为实验组和假手术组,将右侧L4和L6后根各自等分为2束,随机选择其中一束切断,实验组两远断端行端—端吻合,假手术组不予吻合；所有动物左侧L4和L6后根保持完整作为正常对照侧。术后3个月分别经L4和L6脊神经节注射Neuro-DiI进行神经示踪,脊髓降钙素基因相关肽(CGRP)免疫组化染色观察后根轴突在脊髓后角分布情况,神经纤维银染计算单位面积内后根轴突数量。结果实验组可见DiI标记神经纤维通过吻合口并到达对侧脊神经节。右侧L4节段脊髓后角CGRP阳性轴突终末分布密度在实验组与正常对照侧比较差异无统计学意义(P>0.05),但假手术组显著低于实验组和正常对照侧(P<0.05),差异有统计学意义。实验组单位面积内(mm2)轴突数量与假手术组比较差异有统计学意义(P<0.05),与正常对照侧比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论后根部分切断交叉吻合后轴突能够再生通过吻合口,吻合口两侧脊神经节间存在建立互相产生信息传递的形态学基础。实验二脊神经后根横断吻合修复方法的实验研究目的探讨治疗后根损伤修复的更有效方法,为重建感觉传入通路奠定组织学基础。方法SD大鼠随机分为A、B、C三组,均将右侧L6后根尽量靠近脊髓端切断。另外,在A组右侧L4后根于脊神经节前3-5mm处切断,近断端与右侧L6后根远断端吻合；B组右侧L4后根于脊神经节后3mm处切断,近断端与右侧L6后根远断端吻合；C组手术操作同B组,但不吻合作为假手术组。所有动物左侧L4和L6后根保持完整作为正常对照侧。术后3个月经L6脊神经节注射Neuro-DiI进行神经示踪,脊髓CGRP免疫组化染色观察后根轴突在脊髓后角分布情况,形态学及电镜观察神经纤维数量及髓鞘厚度,综合评价手术及轴突再生效果。结果A组和B组均可见DiI示踪轴突再生通过吻合口,神经纤维数量和髓鞘厚度与正常对照侧相比差异无统计学意义(P>0.05)；C组神经纤维数量和髓鞘厚度均低于其它各组,差异有统计学意义(P<0.05)。A组后根轴突再生停止于DREZ,脊髓后角CGRP阳性纤维分布密度低于B组和正常对照侧,差异有统计学意义(P<0.05)；B组L4脊神经节可见DiI阳性标记神经元,后根CGRP阳性神经纤维通过DREZ进入脊髓后角,纤维分布密度与正常对照侧相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论处于脊神经节前的后根损伤修复,轴突再生无法穿越DREZ区域,效果欠佳；处于脊神经节后的后根损伤修复,吻合口轴突再生,后根神经纤维与脊髓后角突触联系保持完整,存在感觉信息经传入纤维穿越DREZ至髓内第二级感觉神经元的形态学依据,是一种理想的修复感觉传导通路的方式。实验三脊神经前后根切断吻合轴突再生后的神经纤维追踪及脊髓前/后角和脊神经节神经元的变化目的脊神经前、后根吻合轴突再生后,进一步观察神经传导通路的建立及脊髓前、后角和脊神经节神经元的变化情况,探讨联合应用前、后根轴突再生重建运动、感觉传导的可行性。方法SD大鼠随机分为A、B、C三组,A组：行右侧L4前根近断端与右侧L6前根远断端吻合；再分别将右侧L4后根于脊神经节前3-5mm处切断、右侧L6后根尽量靠近脊髓端切断,L4后根近断端与L6后根远断端吻合。B组：行右侧L4前根近断端与右侧L6前根远断端吻合；再分别将右侧L4后根于脊神经节后3mm处切断、右侧L6后根尽量靠近脊髓端切断,L4后根近断端与L6后根远断端吻合；C组手术操作同B组,但前、后根均不吻合作为假手术组。所有动物左侧L4和L6前、后根不予处理作为正常对照侧。术后3个月分别经坐骨神经和L6脊神经节注射辣根过氧化物酶(HRP)神经示踪,尼氏体染色观察脊髓前、后角和脊神经节神经元形态变化。结果B组右侧L4脊髓节段前、后角及L4脊神经节内均发现HRP标记神经元,而A组仅右侧L4脊髓节段前角出现HRP标记细胞,脊髓后角未发现HRP标记细胞。A、B两组右侧L4脊髓节段前角运动神经元细胞存活率与正常对照侧比较差异无统计学意义(P>0.05),但C组脊髓前角神经元数量显著减少,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。B组右侧L4脊髓节段后角神经元存活率与正常对照侧比较差异无统计学意义(P>0.05),但A、C两组后角神经元存活率与正常对照侧比较差异有统计学意义(P<0.05)；A、B、C三组右侧L6脊神经节细胞存活率与正常对照侧比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论前根、脊神经节后的后根吻合重建,脊髓前角、后角神经元存活情况良好,再生神经纤维的传出、传入通路顺畅。脊神经节前的后根吻合修复出现脊髓后角神经元大量凋亡,脊神经节前或节后的后根损伤短时期内均不影响相应脊神经节神经元的存活。