鄭遵成 鄭華 匡乃峰 魏樹剛 魏開斌 程宗
晚期脊髓損傷所致癱瘓等功能障礙的恢復(fù),仍是目前困擾科學家及臨床醫(yī)生的難題。但近年來的動物及臨床試驗均證實嗅鞘細胞移植對脊髓損傷的神經(jīng)功能恢復(fù)有幫助作用[1-6],患者術(shù)后的運動、感覺及植物神經(jīng)功能如皮膚出汗等都有不同程度的改善[7]。術(shù)后神經(jīng)功能的評價標準主要應(yīng)用美國脊柱損傷協(xié)會(american spinal injury association,ASIA)標準,但ASIA標準主要偏重于神經(jīng)學檢查的評估,對于如大小便功能、出汗和皮膚營養(yǎng)等植物神經(jīng)功能的評價缺乏有效的量表及客觀的指標。于2009年開始進行研究通過測定脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植手術(shù)前后交感神經(jīng)皮膚反應(yīng)(sympathetic skin response,SSR)的變化及ASIA評分,探討交感神經(jīng)皮膚測定植物神經(jīng)功能評價可靠性及嗅鞘細胞移植術(shù)后脊髓損傷患者神經(jīng)功能的變化。
選取2009年6月至2010年6月收住泰安榮軍醫(yī)院脊柱脊髓科及泰安中心醫(yī)院骨科43例脊髓損傷患者,其中男33例,女10例。脊髓功能按Frankel分級完全性脊髓損傷17(A級)例,不完全性脊髓損傷26例(B級15例、C級6例、D 級 5例),平均年齡(30.7 ± 10.3)歲,平均病程(3.7 ± 3.0)年 ;脊髓受傷節(jié)段 :頸段 16例,胸段19例,腰段8例;受傷原因:車禍、摔傷、砸傷。
納入標準:(1)病例資料完整,患者知情同意,了解并自愿接受嗅鞘細胞移植試驗的特性和可能的結(jié)果;(2)患者能夠耐受細胞移植手術(shù),無手術(shù)禁忌;(3)患者的脊髓信號在核磁共振成像(magnatic resonance imaging,MRI)顯示下有解剖連續(xù)性;(4)SSR排除下列情況:臨床或神經(jīng)電生理學證據(jù)顯示有外周神經(jīng)損傷,脊髓外其他中樞神經(jīng)的損傷,患有糖尿病或抑郁癥;(5)排除口服(抗膽堿酯酶藥和擬腎上腺素藥物等)自主神經(jīng)活性的藥物;(6)根據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生部(91-006)文件及2008國際倫理學文件,泰安榮軍醫(yī)院倫理委員會及中心醫(yī)院倫理委員會同意這一方案。
晚期脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植術(shù)前、術(shù)后自身對照。
1.嗅鞘細胞培養(yǎng):取4~6個月中期引產(chǎn)胚胎嗅球(供者知情同意,并簽有自愿捐獻同意書),嗅球剝膜后切割成碎小組織塊,培養(yǎng)在含有體積分數(shù)10﹪胎牛血清(美國GIBCO產(chǎn)品的D/F-12培養(yǎng)液內(nèi),按文獻[8-9]的方法分離培養(yǎng),消化細胞并制成單細胞懸液,其細胞濃度1×1010個/ L。對純化培養(yǎng)的細胞選擇p75抗體作免疫組織化學染色,陽性者為嗅鞘細胞。
2.細胞移植:采用手術(shù)直視下髓內(nèi)嗅鞘細胞移植。全麻俯臥位,標準后正中入路,切開硬膜暴露損傷的脊髓上下兩端,借助顯微鏡將已培養(yǎng)好的嗅鞘細胞懸液采用多靶點注射方法移植到損傷脊髓的相應(yīng)區(qū)域內(nèi)。靶點的選擇據(jù)損傷情況而定,一般為2~5個靶點,靶點位于損傷區(qū)域的上下兩端及左右側(cè)受損脊髓處,每個靶點注射細胞量100 萬個,懸液 50 μl,細胞含量大約 2×1010個/ L。
3.脊髓功能評定:采用ASIA的量表對患者移植術(shù)前1 d及移植術(shù)后3周至2個月進行評分。用丹麥MedtronicFunc-tionalDiagnostics公司Keypoint-4型肌電圖誘發(fā)電位儀檢測SSR波幅、潛伏期。SSR檢測在安靜明亮室溫24~26℃相對恒定的環(huán)境下,患者取仰臥位,全身放松,掌心和足心溫度> 31℃。用Medtronic公司Keypoint-4型肌電圖誘發(fā)電位儀誘發(fā)SSR,采用電刺激,時程0.2 ms方波,頻率1 Hz,靈敏度0.5 mV/D。刺激強度40 mA,若刺激得到的結(jié)果不滿意,則加大到60 mA。刺激電極采用鞍狀電極,在左側(cè)內(nèi)踝處刺激左脛神經(jīng),每位受試者給予≥4次刺激,直到出現(xiàn)穩(wěn)定波形。每次刺激間隔1 min以上,并給予無規(guī)律刺激。時間控制在15 min內(nèi)。記錄電極采用一次性表面電極,放置于右足心,參考電極放置于足背部與記錄電極對應(yīng)的位置,接地電極采用環(huán)形電極,放于左足后跟與左足內(nèi)外踝連線處。實驗過程中記錄受試者SSR潛伏期和波幅。測試時間為術(shù)前1 d和術(shù)后3周至2個月,均為上午。
應(yīng)用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學處理,手術(shù)前后運動、痛覺和觸覺皮膚反應(yīng)的波幅與潛伏期總分以± s表示,手術(shù)前后功能改變的相關(guān)性相關(guān)性采用直線相關(guān)分析法,手術(shù)前后總分差異比較采用配對t檢驗,以P< 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
43例患者嗅鞘細胞移植術(shù)前后運動、痛覺和觸覺ASIA總分均存在相關(guān)性(r= 0.523,0.373,0.451 ;P= 0.000,0.013,0.002 ;表1),其移植術(shù)后的運動評分及感覺評分差異比較均無統(tǒng)計學意義(t= -1.322,-1.551 ;P= 0.193,0.128),觸覺及運動差異性也無統(tǒng)計學意義(P> 0.05),可能與病例數(shù)少有關(guān)。移植前后痛覺的評分結(jié)果差異有統(tǒng)計學意義(t= -3.164,P= 0.002,表2)。
表1 43例脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植術(shù)前后運動功能、痛覺、觸覺相關(guān)性分析(分,±s)
表1 43例脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植術(shù)前后運動功能、痛覺、觸覺相關(guān)性分析(分,±s)
時間 運動功能 痛覺 觸覺移植術(shù)前 52.883 ± 15.698 60.069 ± 18.297 63.604 ± 16.841移植術(shù)后 55.976 ± 15.716 69.837 ± 17.871 67.906 ± 17.828 r值 0.523 0.373 0.451 P值 0.000 0.013 0.002
表2 43例脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植術(shù)前后運動功能、痛覺、觸覺總分差值比較(分,±s)
表2 43例脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植術(shù)前后運動功能、痛覺、觸覺總分差值比較(分,±s)
比較項目 移植術(shù)前后差值t值 P值運動功能 -3.093 ± 15.334 -1.322 0.193痛覺 -9.767 ± 20.241 -3.164 0.002觸覺 -4.302 ± 18.182 -1.551 0.128
臨床觀察43例患者,嗅鞘細胞移植術(shù)后其疼覺、觸覺及運動功能的評分都有增加,臨床主要表現(xiàn)為感覺平面的下移及運動力量的增強。SSR的檢查,17例完全性脊髓損傷的患者,術(shù)前能檢測SSR有8例,術(shù)后檢測SSR為10例,增加2例;26例不完全脊髓損傷患者,術(shù)前引出SSR 24例,術(shù)后引出SSR 24例,未有增加。納入統(tǒng)計學處理32例(8例完全脊髓損傷+ 24例不完全脊髓損傷),表3為患者移植前后交感神經(jīng)皮膚反應(yīng)的波幅、潛伏期相關(guān)分析(r= 0.8105,0.7950;P= 0.000,0.000);表4為患者移植前后經(jīng)皮膚反應(yīng)的波幅、潛伏期總分差異比較:(t= -6.33027,11.84065 ;P= 0.000,0.000)?;颊咭浦残g(shù)后 SSR的波幅及潛伏期變化優(yōu)于術(shù)前,即移植前后SSR波幅及潛伏期的結(jié)果有差異性,亦即移植術(shù)后患者SSR波幅提高及潛伏期縮短(表3,4)。
表3 32例患者移植前后交感神經(jīng)皮膚反應(yīng)的波幅、潛伏期相關(guān)分析(±s)
表3 32例患者移植前后交感神經(jīng)皮膚反應(yīng)的波幅、潛伏期相關(guān)分析(±s)
時間 波幅(μV) 潛伏期(ms)移植術(shù)前 1.346 ± 0.562 2.826 ± 0.327移植術(shù)后 1.771 ± 0.645 2.410 ± 0.265 r值 0.810 0.795 P 值 0.000 0.000
表4 32例患者移植前后經(jīng)皮膚反應(yīng)的波幅、潛伏期總分差異比較(分,±s)
表4 32例患者移植前后經(jīng)皮膚反應(yīng)的波幅、潛伏期總分差異比較(分,±s)
比較項目 移植術(shù)前后差值 t值 P值波幅 -0.425 ± 0.380 - 6.330 0.000潛伏期 0.416 ± 0.198 11.840 0.000
臨床所見43例患者的植物神經(jīng)功能改善較運動及感覺功能改善出現(xiàn)得早且明顯,主要表現(xiàn)為截癱平面下皮膚出汗增加,顏色好轉(zhuǎn),脫屑減少,大便通暢及尿量增加殘余尿量減少等,且以皮膚的出汗更為突出。結(jié)合臨床實踐,說明SSR的測定能夠反映嗅鞘細胞移植術(shù)患者以皮膚發(fā)汗為主的植物神經(jīng)功能的變化,能較為客觀地反映脊髓術(shù)后植物神經(jīng)功能恢復(fù)情況,可以作為一種對脊髓植物神經(jīng)功能的評價方法,與ASIA量表結(jié)合更能準確全面評價脊髓神經(jīng)功能。
脊髓神經(jīng)功能修復(fù),目前臨床上強調(diào)并重視軀體神經(jīng)功能(感覺、運動)的恢復(fù),而對植物神經(jīng)功能恢復(fù)的重要性缺乏足夠的重視。表現(xiàn)在:(1)無論是目前被認為最有效且廣泛使用的脊髓功能評分ASIA量表[10],還是脊髓損傷的Frankel分級標準,都沒有包含或體現(xiàn)脊髓植物神經(jīng)功能;(2)目前沒有國際上公認的通用的評價脊髓植物神經(jīng)功能的有效方法;(3)臨床上對脊髓損傷治療效果的認識存在片面及狹隘性,認為不能達到“站立行走,大小便完全控制”即沒有效果和意義,忽略脊髓植物神經(jīng)功能改善的意義。脊髓損傷植物神經(jīng)功能異常是導(dǎo)致脊髓患者并發(fā)癥發(fā)生的病理基礎(chǔ),脊髓植物神經(jīng)功能的改善,可以減輕甚至避免脊髓患者的并發(fā)癥發(fā)生,對改善脊髓患者的生存及生活質(zhì)量具有重要意義。
SSR作為一種簡單、安全、無創(chuàng)的電生理檢測方法,用于評估交感催汗神經(jīng)的功能[11],反映自主神經(jīng)功能。其原理是SSR由外或內(nèi)源性刺激(包括非傷害性)誘發(fā)的交感多突觸反射,刺激由粗大的有髓感覺纖維或聽神經(jīng)傳入中樞整合后由催汗的交感纖維傳出,誘發(fā)汗腺的同步活動,在皮膚的表面記錄到電活動電位,是一種軀體-交感神經(jīng)反射,其中樞傳出部分包括延髓上結(jié)構(gòu)、延髓、脊髓,最后通路為交感節(jié)后神經(jīng)元C類無髓鞘膽堿能纖維。傳出神經(jīng)中樞部分在人體內(nèi)的具體通路尚不完全清楚,外周通路包括交感神經(jīng)節(jié)、節(jié)前纖維、節(jié)后纖維和皮膚汗腺[12]。脊髓損傷患者自主神經(jīng)功能受損程度與脊髓受損部位損傷嚴重程度都有極大關(guān)系。通過檢測SSR,在排除脊髓上中樞異常、交感神經(jīng)節(jié)后纖維異常的情況下,可評估交感神經(jīng)節(jié)前纖維在脊髓節(jié)段的完整性[13]。SSR檢查技術(shù)已于20世紀80年代中期在臨床神經(jīng)病學中得到實際應(yīng)用。腦梗死[14]及糖尿病[15]引起的植物神經(jīng)功能損害有較高的特異性和敏感性,并且可以作為糖尿病患者亞臨床植物神經(jīng)病變的早期診斷手段。
如果SCI患者的有髓感覺傳入通路是完整的,則四肢記錄的SSR有異常者,可認為是其脊髓及以下交感傳出神經(jīng)損傷導(dǎo)致。因為由于上肢(掌心記錄)SSR的交感神經(jīng)中樞位于脊髓T4~T6平面,引發(fā)手掌SSR必須要有脊髓上聯(lián)系和上胸段交感中樞通路完整,而下肢(足心處記錄)SSR的交感神經(jīng)位于脊髓T9~T10平面,引發(fā)足底的SSR必須要有脊髓上聯(lián)系和下胸段中樞交感通路完整,并不是所有脊髓損傷病人術(shù)前能夠引出SSR,其引出率較正常人低,SSR引出與脊髓節(jié)段、脊髓損傷的程度、電刺激的部位有關(guān)[16],完全離斷的脊髓不能引發(fā)SSR[17]。
完全性SCI患者交感神經(jīng)損傷的程度與其軀體神經(jīng)損害的程度是一致的[18],都比較嚴重,引出SSR者,可認為該患者交感脊髓中樞保留了一部分功能,這與其完全性損傷的評定有異,說明ASIA分級不夠完善,未考慮自主神經(jīng)損害情況。SSR有可能對判定SCI是否為完全性進行補充,可更好地對患者的預(yù)后進行評估。SSR可用于評估SCI患者的自主神經(jīng)功能,尤其是交感神經(jīng)的脊髓中樞完整性評估。本組病例17例完全脊髓損傷的患者有9例術(shù)前SSR引出不能,7例術(shù)后引出SSR不能,2例術(shù)前不能但術(shù)后能引出SSR,可以說明2例患者交感脊髓中樞功能得到了改善,32例患者移植術(shù)后的SSR的變化優(yōu)于術(shù)前,表現(xiàn)為波幅增高、潛伏期縮短,且有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),可能嗅鞘細胞移植能對不完全脊髓損傷的患者交感脊髓中樞功能改善更明顯。SSR應(yīng)用于脊髓損傷患者嗅鞘細胞移植術(shù)后交感催汗神經(jīng)功能的檢測,其波幅增高及潛伏期縮短的變化,與臨床實踐中觀察到的患者出汗功能的增加相一致,說明SSR可以作為一種簡單、安全、無創(chuàng)的電生理檢測方法[19],較為客觀地反映脊髓術(shù)后植物神經(jīng)功能恢復(fù)情況。SSR與ASIA量表相結(jié)合可以更準確全面地反映細胞移植后脊髓神經(jīng)功能的變化。
隨著對脊髓損傷機理及修復(fù)的深入研究以及移植治療后的病理生理機制的掌握,伴隨著分子生物學、分子遺傳學和免疫組織化學等相關(guān)學科的發(fā)展,脊髓損傷的治療與修復(fù)不斷得以提高。目前主要研究目標是細胞復(fù)合移植及多種干預(yù)策略的聯(lián)合應(yīng)用,如神經(jīng)干細胞與嗅鞘細胞聯(lián)合移植,神經(jīng)調(diào)控幾點刺激等,最大限度提高脊髓神經(jīng)功能恢復(fù)的程度[10],同時做好神經(jīng)康復(fù)的鍛煉及脊髓損傷患者并發(fā)癥的預(yù)防。
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