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[背景]与中枢神经系统不同,外周神经的再生潜力大,当给予一个合适的微环境,再生轴突会延伸进入远端Bungner带实现神经再生和功能恢复,但是周围神经损伤修复后功能仍难以得到满意的恢复。在没有神经缺损的神经断裂伤中,神经外膜缝合恢复神经的连续性是最传统的治疗方法,但是这种技术不能保证神经内数以百万计的神经纤维的精确对接。因此,传统的神经缝合方法神经恢复效果往往不理想是显而易见的。在二十世纪初,Cajal首先提出神经趋化性再生的概念,即神经元的轴突再生由化学营养物质引导,为神经损伤的治疗提供新思路。根据神经趋化性再生理论,有人提出一种新的缝合方法——在神经断端之间留一个适当的间隙,促进神经的自发选择再生。这种小间隙桥接周围神经的方法在动物实验及临床应用中取得良好效果,在修复周围神经损伤时,有望取代神经外膜缝合和成为推荐的方法。但是,小间隙缝合法修复神经损伤的最佳间隙距离尚无定论,若距离太长,近端再生神经难以穿过间隙延伸至远端,若距离太短,又不能充分发挥神经的选择性再生潜能。因此,探究小间隙缝合法修复外周神经损伤的最适间隙距离对周围神经损伤的外科治疗有重要意义。[目的]为探讨小间隙缝合法修复外周神经损伤的最适间隙距离,本实验采用聚乳酸膜小间隙缝合修复大鼠腓总神经损伤,探讨不同间隙缝合修复周围神经损伤的效果。[方法]1.动物模型的建立:由南方医科大学实验动物中心提供SPF级健康雄性3月龄清洁级Sprague-Dawley(SD)大鼠40只,体重250-300g,用0.1%戊巴比妥钠对大鼠进行腹腔注射麻醉,剂量为0.1m1/100g。待麻醉充分后,备皮,俯卧位固定于手术操作板上,络合碘对右下肢手术区进行消毒,铺无菌洞巾。按小间隙缝合的间隙距离,实验大鼠随机分为4组,每组10只:严格按照无菌操作原则,取右膝后外侧纵行切口,切开皮肤、皮下组织及筋膜,钝性分离肌肉,在手术显微镜下,显露腓总神经,用锋利的显微组织剪于距肌门近侧5mm处横断腓总神经,根据腓总神经两断端的形状、纹理、营养血管的走行等特点将两断端准确对齐,防止神经断端扭转。剪取约5mm×4mm的矩形聚乳酸膜,将其置于神经断端中间,分别保持神经断端有1mm、2mm、3mm、Omm的间隙(分别记为E1组、E2组、E3组及N组),用7-0无损伤缝合线把神经远、近断端的神经外膜12点和6点位与聚乳酸膜两边缝合2针固定,将聚乳酸膜包绕神经断端成管状,缝合聚乳酸膜游离缘,使聚乳酸膜呈一直径与神经直径相当的密闭套管,于聚乳酸膜套管两端适当加1到3针将神经外膜与聚乳酸套管缝合固定。用生理盐水冲洗术野,彻底止血,将实验神经复还于原来的肌肉组织间隙中,逐层缝合肌膜、筋膜和皮肤。2.观察指标:①术后观察实验大鼠踝关节及足趾恢复背屈活动情况;②神经电生理检查:术后6周,用0.1%戊巴比妥钠0.1ml/100g腹腔注射麻醉大鼠,待麻醉显效满意后,备皮,肢体妥善固定,用肌电图仪测量大鼠再生神经传导速度;③神经大体观察:术后6周,暴露右侧腓总神经,手术显微镜下观察再生神经解剖形态;④组织形态学观察:缝合口部位取材,分离并切取腓总神经小间隙段及其远端5mm,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,行横行、纵行切片,常规行苏木素-伊红染色(HE染色)、Anti-S100 antibody-Astrocyte(标记许旺细胞)及Anti-200kD Neurofilament Heavy(标记神经纤维)免疫组化反应,显微镜下观察,采用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件测量神经纤维数;⑤再生神经超微结构观察:分离并切取缝合口远端约lmm长再生神经,戊二醛固定,醋酸铀、枸橼酸铅染色,透射电镜下观察再生神经超微结构;⑥测量肌肉湿重比:完整分离并切取大鼠双侧小腿前外侧肌群,纱布吸干表面血液后立即用电子天平称量肌肉湿重,精确到0.01g,计算湿重比(湿重比=手术侧小腿前外侧肌群湿重/非手术侧小腿前外侧肌群湿重)。3.统计学方法采用SPSS20.0软件进行统计分析.数据以均数±标准差表示,多组样本均数比较采用单因素方差分析(One-Way ANOVA),两两比较采用LSD检验,P<0.05认为差异有统计学意义。[结果]①术后实验大鼠踝关节及足趾恢复背屈活动情况:术后大鼠右小腿前外侧肌群均瘫痪,呈垂足畸形,右踝背屈障碍,右足趾伸直障碍。Omm无间隙缝合组(N组)平均25日恢复踝关节及足趾背屈运动,而1、2、3mm小间隙缝合组(E1、E2、E3组)则分别为16日、22日及30日恢复踝关节及足趾背屈活动。②神经电生理检查(腓总神经传导速度):术后6周,右侧腓总神经传导速度E1组>E2>N组>E3组,差异有统计学意义(P<0.05)。③神经大体观察:术后6周,暴露右侧腓总神经,手术显微镜下观察再生神经解剖形态可见:聚乳酸膜已完全降解,未见神经与周围组织粘连。lmm小间隙缝合组(E1组)再生神经较光滑,神经远段直径基本正常;2mm小间隙缝合组(E2组)再生神经欠光滑,神经远段直径稍变细;3mm小间隙缝合组(E3组)再生神经明显膨大,神经远段明显变细;Omm无间隙缝合组(N组)再生神经膨大,神经远段变细。④组织形态学观察:HE染色后镜下观察可见:lmm小间隙缝合组(E1组)再生神经纤维排列整齐有序,神经纤维粗大,许旺细胞数量多,髓鞘清晰可见,无结缔组织增生;2mm小间隙缝合组(E2组)再生神经纤维排列较有序,神经纤维较粗大,许旺细胞数量较多,髓鞘较清晰,可见结缔组织增生;3mm小间隙缝合组(E3组)再生神经呈膨胀性生长,神经卷曲成团,排列明显紊乱,远段再生神经数量最少,直径最小,髓鞘模糊不清,结缔组织增生较多;0mm无间隙缝合组(N组)再生神经纤维较紊乱,神经直径较小,许旺细胞数量少,髓鞘不明显。Anti-S100 antibody-Astrocyte免疫组化观察发现:神经形态观察结果基本同HE染色所见,由于Anti-S100 antibody-Astrocyte抗体与许旺细胞特异性结合,故其免疫组化反应特异性显示许旺细胞形态。可见E1组许旺细胞数量多,髓鞘最厚,分层清晰整齐;E2组许旺细胞数量较多,髓鞘分层较清晰,髓鞘较厚;E3组许旺细胞数量最少,髓鞘最薄,未见明显分层,髓鞘模糊不清;N组再生神经许旺细胞数量少,髓鞘较薄,髓鞘分层不明显。Anti-200kD Neurofilament Heavy免疫组化反应观察发现:神经形态观察结果基本同HE染色所见,由于Anti-200kD Neurofilament Heavy抗体与神经纤维特异性结合,故其免疫组化反应特异性显示神经纤维形态。可见E1组再生神经纤维数量最多,排列最为整齐有序,再生神经纤维直径最粗;E2组再生神经纤维数量较多,排列较有序,再生神经纤维直径较粗;E3组再生神经呈膨胀性生长,神经卷曲成团,排列明显紊乱,再生神经数量最少,直径最细;N组再生神经纤维数量较少,排列较紊乱,可见部分神经卷曲,再生神经纤维直径较细。采用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件测量神经纤维数发现:E1组>E2>N组>E3组,差异有统计学意义(P<0.05)。⑤再生神经超微结构观察:E1组再生神经轴突横截面呈圆形,再生神经纤维数量最多,排列最为整齐有序,再生神经纤维直径最粗,髓鞘最厚,板层呈同心圆状致密、整齐包绕再生神经轴突,髓鞘最为成熟;E2组再生神经轴突横截面基本呈圆形,偶有扭曲,再生神经纤维数量较多,排列较为整齐,再生神经纤维直径较粗,髓鞘较厚,髓鞘板层较整齐、致密;E3组再生神经轴突横截面形状明显不规则,再生神经纤维数量最少,排列紊乱,直径最细,髓鞘最薄,髓鞘可见扭曲及畸形,板层排布极其紊乱、疏松,髓鞘模糊不清;N组再生神经轴突横截面形状较不规则,再生神经纤维数量较少,排列较紊乱,直径较细,髓鞘较薄,髓鞘可见扭曲及畸形,板层排布较紊乱、疏松,髓鞘模糊不清。⑥测量肌肉湿重比:术后6周各组大鼠小腿前外侧肌群肌肉湿重比结果为:E1组>E2>N组>E3组,差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]小间隙缝合法修复周围神经损伤效果优于无间隙缝合法,1mm间隙修复效果最佳,随着间隙距离逐渐增加,神经修复效果逐渐变差。