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目的:研究正常壁虎(gekko)脊髓基本形态,以及在断尾和脊髓横断损伤后脊髓形态学改变,观察低等脊椎动物脊髓再生的形态学变化过程。
方法:通过对5只正常壁虎脊髓冰冻切片进行HE及Nissl染色,观察各脊髓节段的基本形态,测量和统计各脊髓节段横截面矢状径、横径、灰质、白质、灰白质比以及中央管周围细胞的数量。在第5、6尾髓之间横断损伤以及第10腰髓横切损伤,通过对脊髓纵切面组织的HE染色、BrdU标记、免疫组织化学染色、运动终板染色观察脊髓再生形态学变化,并观察后肢运动功能恢复状况。
结果(1)正常壁虎脊髓基本形态:成体壁虎脊髓充满整个椎管,分为颈、胸、腰、荐、尾几个节段(C8,T5,L13,S2,Co27-33);各脊髓节段横截面矢状径和横径相差较大,C5为脊髓矢状径最大的节段,L11为脊髓横径最大的节段;在颈、腰膨大处灰、白质之比值(gm/wm)较大;中央管周围细胞以腰膨大处数量最多。
(2)壁虎断尾损伤后形态学改变:在损伤处脊髓灰质、白质和中央管周围均观察到BrdU阳性细胞;室管膜细胞的增殖反应局限于近损伤处脊髓节段,并可迁移封闭损伤末端,形成顶囊状结构;3-5尾髓室管膜细胞数量,在断尾损伤后2w达到最大值,随后开始下降,4w后基本恢复至正常值。
(3)壁虎L10脊髓横切损伤后形态学改变:损伤节段脊髓室管膜细胞发生增殖反应,BrdU标记阳性;脊髓损伤1w后,灰质及白质组织中均有GFAP免疫组织化学染色阳性细胞;脊髓损伤后4w,缺损处有新生的结缔组织修复,并且观察到NF染色阳性的纤维;两断端中央管重新连接;动物后肢运动功能明显的恢复,腓肠肌运动终板染色恢复呈阳性。
结论(1)本实验对正常壁虎脊髓形态的矢状径、横径、灰白质比、中央管周围细胞的数量等特征性参数进行了测量和统计,为研究壁虎脊髓再生过程中形态学改变提供了基础。
(2)壁虎断尾损伤后脊髓可以再生,而且可能与室管膜细胞的增殖和迁移有关。
(3)脊髓横切损伤后,室管膜细胞发生明显增殖反应,损伤处缺损得以修复,动物后肢运动功能部分得到恢复。