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背景:臂丛神经的损伤,特别是全臂丛神经的根性撕脱伤(brachial plexus avulsion,BPA),可引起上肢的完全瘫痪,是上肢最严重的损伤,治疗难度大,预后差。其好发于青壮年,给病人及其家属带来身心和财产上巨大的打击。导致损伤的因素很多,包括穿透伤、跌倒、机动车辆所引起的创伤和新生儿产伤等。尽管很难确定世界范围内每年新增BPA的确切数量,但随着极限运动的普及以及机动车事故幸存者数量的增加,其发病率一直呈现上升趋势。在70%的臂丛神经严重牵拉伤中,会发生神经根的撕脱,使脊髓与周围效应器(肌肉)发生永久性分离,导致脊髓灰质前角运动神经元因营养支配的缺失和周围存在的有害物质发生不可逆的死亡,造成运动功能的丧失。BPA是一种节前神经损伤,治疗上一般采取神经移位术或功能性肌肉移植重建术,但存在疗效欠佳,不可避免的代偿正常神经组织,使得损伤范围扩大,同时存在二次手术的风险等。近年来,撕脱神经的原位回植术,越来越多的被研究者关注,其操作简单,损伤副作用小。我们在前期的工作中,已经对该治疗方式进行了研究,证明了该方法的有效性,但单纯的原位回植,无法使其术后功能恢复达到满意。在BPA的损伤机制中,原发性的外伤暴力会引起损伤部位神经组织损伤、出血、组织水肿,诱导损伤部位发生继发性损伤,包括氧化应激、炎性细胞浸润、血-脊髓屏障(bloodspinal cord barrier,BSCB)损伤等,进一步诱导脊髓前角运动神经元的广泛变性和凋亡,造成神经再生和功能恢复困难。其中氧化应激和炎症反应是继发性损伤中造成神经组织大量破坏的最主要进程。原发性的外伤暴力发出机械冲击后,大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)在损伤部位生成,造成氧化应激反应,导致脂质、蛋白质和DNA受到损伤,神经元细胞也出现大量死亡。同时,BPA后小胶质细胞(microgial cell,MG)活化,产生大量白介素-6(interleukin 6,IL-6),与周围上调表达的肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)和白细胞介素1β(interleukin-1 beta,IL-1β)等促炎细胞因子一起,募集大量的炎症细胞向损伤部位迁徙,相互作用产生一系列级联反应,在伤后24-72小时达到峰值,使得神经组织水肿程度增加,进一步使运动神经元细胞的存活率降低和运动功能的恢复受到阻碍。BPA后,为提高原位回植的治疗满意度,在撕脱神经早期原位回植的同时,进行有效的抗炎抗氧化治疗干预,可以减轻继发性损伤,有效地促进神经再生及功能恢复,具有十分重要的意义。虾青素(astaxanthin,AST)是一种非维生素A源的类胡萝卜素,具有很强的脂溶性,与类胡萝卜素功能相似,具有一定的抗氧化作用,在淬灭单线态氧和捕获自由基方面具有很强的能力,同时在抑制炎症反应和细胞凋亡方面具有不错的性能。叶酸(folic acid,FC)是人生长发育不可或缺的水溶性B族维生素,在抑制炎症反应方面表现出了很好的作用效果。同时,叶酸在体内会经历一系列反应变为四氢叶酸(tetrahydrofolicAcid,THF),参与嘌呤、嘧啶和氨基酸的合成和转化,参与神经系统的生长和发育,对神经损伤的修复具有良好的前景。材料和方法:以成年雌性SD大鼠为研究对象,构建大鼠BPA损伤、C6神经根原位回植的动物模型。按照随机分配原则将BPA回植模型大鼠分成4组,每组18只:对照组(Control)、虾青素(AST)治疗组、叶酸(FC)治疗组和虾青素联合叶酸(AST+FC)治疗组。AST组给予AST(75mg/kg)灌胃和生理盐水腹腔注射;FC组给予FC(80ug/kg)生理盐水溶液腹腔注射和橄榄油(1mL/kg)灌胃;AST+FC联合治疗组给予AST(75mg/kg)灌胃和FC(80ug/kg)生理盐水溶液腹腔注射。对照组给予橄榄油(1mL/kg)灌胃和生理盐水腹腔注射。评价疗效方法如下:(1)术后24小时,免疫荧光法测定损伤侧脊髓组织内急性期ROS含量,使用分光光度法测定损伤侧C5-C7脊髓前角组织内急性期IL-6含量;(2)术后第2-6周,每周行1次Terzis理毛行为测试(Terzis grooming test,TGT),评估大鼠患肢的运动功能;(3)术后第6周,荧光金(fluorescent gold,FG)逆行标记伤侧脊髓前角运动神经元细胞,检测该侧脊髓前角运动神经元细胞数量;(4)术后第6周,免疫荧光法测定伤侧C6节段脊髓前角运动神经元细胞的生存率;(5)术后第6周,苏木精-伊红染色法(hematoxylineosin staining,HE)检测损伤侧肱二头肌肌纤维直径;(6)术后第6周,肌电图(electromyogram,EMG)检测损伤侧肱二头肌和肌皮神经复合动作电位。结果:使用AST和FC进行干预后,结果显示,术后24小时,与对照组对比,AST组较FC组有更好的抗氧化疗效,FC组较AST组有更好的抗炎疗效,两者联合在早期抗炎抗氧化作用中具有协同治疗的作用;术后6周,AST和FC能促进患肢运动功能的恢复,增加肱二头肌肌纤维的直径及肱二头肌和肌皮神经复合动作电位的波幅,同时保留更多功能性运动神经元细胞的数量,提高脊髓前角运动神经元细胞的生存率。结论:(1)虾青素和叶酸都具有良好的抗炎抗氧化作用,早期摄入的虾青素表现出较叶酸更好的抗氧化作用,而叶酸则表现出了更好的抗炎作用,两者的协同作用更好的促进了臂丛神经功能恢复;(2)在BPA损伤回植神经根后,早期的抗炎抗氧化治疗,增加了损伤节段脊髓前角运动神经元的生存率,使其具有更多的功能性神经元,促进了神经功能和运动功能的恢复,为临床医治臂丛神经撕脱伤这类疾病提供了新的治疗方法。