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编号:10214798
碱性成纤维细胞生长因子对犬环杓后肌神经再支配的作用
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第12期
     作者:温武 周水淼 杨心青 余永伟 李兆基 张青

    单位:温武 周水淼 李兆基 张青(第二军医大学长海医院耳鼻咽喉科,上海 200433);杨心青(福建省立医院耳鼻咽喉科);余永伟(第二军医大学长海医院病理科)

    关键词:碱性成纤维细胞生长因子;喉;失神经肌肉;神经再生

    第二军医大学学报001213 [摘要] 目的:研究碱性成纤维细胞生长 因子(bFGF)在犬失神经环杓后肌神经肌蒂移植术中的促神经再生作用。方法:[ HT5 ”SS〗在切断犬喉返神经后,对失神经环杓后肌行颈袢神经胸骨甲状肌蒂移植术,并在局部 给予bFGF及纤维蛋白凝胶(FG),通过喉镜检查、神经电生理指标检测、肌收缩强度测定及 组织化学观察分析神经再支配情况。结果:术后6个月,喉镜检查显示 bFGF+FG组术侧声带吸气时外展最明显,接近健侧;FG组次之,较健侧小;对照组最 差,稍有外展。神经电生理指标及肌收缩强度各指标依bFGF+FG组、FG组及对照组顺序降低 ,且有显著或非常显著差异(P<0.05或P<0.01)。组织学检查显示bFGF+FG组运动 终板 分布均一,肌纤维结构正常;对照组运动终板分布不均一,肌纤维粗细不均;FG组居中。[ HT5W〗结论:bFGF在失神经环杓后肌神经肌蒂移植术中有显著促神经再生作用 ,且与FG有协同作用。
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    [中图分类号] R 767.64 [文献标识码] A

    [文章编号] 0258-879X(2000)12-1137-04

    Effect of basic fibroblast growth factor on nerve regeneration of posterior cricoarytenoid muscle in dogs

    WEN Wu ZHOU Shui-Miao LI Zhao-Ji ZHANG Qing

    (Department of Otolaryngology, Changhai Hospital, Second Mil itary Medical University, Shanghai 200433, China)

    YANG Xin-Qing
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    (Department of Otolaryngolog y, Provincial Hospital of Fujian)

    YU Yong-Wei

    (Department of Pathology, Changhai Hospital, Second Military Medical University)

    [ABSTRACT] Objective: To investigate the effects of basic fib roblast growth factor(bFGF) on nerve regeneration of the posterior cricoarytenoi d muscles(PCM) in dogs. Methods: After transection of the laryng eal recurrent nerves, the denervated PCM were reinnervated by nerve-muscle pedi cle implantation in 9 dogs. The animals were divided into 3 groups: bFGF and fibrin glue(FG) group(bFGF+FG), FG group and control group. Functional recovery of PC M was observed laryngoscopically. Electrophysiological acvitity and muscle con tract strength were determined. Histochemical studies were demonstrated by Karno vsky and H-E stain. Results: Six months after operation, functi onal recovery and nerve regeneration of the PCA in bFGF+FG group were the best i n 3 groups (close to normal), and functional recovery in FG group was bett er than that in control group. The parameters of electrophysiological acvitity a nd muscle contract strength were different in bFGF+FG group , FG group, and con trol group(P<0.05 or P<0.01). Conclusion: bFGF can sig nificantly promote the nerve regeneration of PCA after denervation. FG was surp rior to suture in nerve-muscle pedicle implantation, and it can cooperate with bFGF in nerve regeneration.
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    [KEY WORDS] basic fibroblast growth factor; larynx ; muscle denervati on; nerve regeneration

    环杓后肌神经肌蒂移植术是目前治疗双侧声带麻痹最理想的方法,对恢复喉正常生理、 维持呼吸功能具有重要意义,但其疗效各家报道有差异[1]。大量研究发现碱性成 纤维细胞生长因子(bFGF)具有促周围神经再生及促血管形成作用[2],但未见bFGF 应用在失神经肌肉中促神经再生的报道。

    本研究将bFGF应用在失神经环杓后肌神经肌蒂移 植术中,以探讨bFGF对环杓后肌神经再支配的作用。

    1 材料和方法

    1.1 动物、药物和仪器 选用体质量8.0~11.8 kg健康成年杂种犬9条(本校实验动 物中心提供),随机分成bFGF+纤维蛋白凝胶(fibrin glue, FG)组、FG组及对照组,每组各 3条。bFGF 由暨南大学生物工程研究所研制,FG为上海生物制品研究所提供。肌电图仪(丹 麦Dantec Counterpoint公司产)。
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    1.2 手术方法 动物用戊巴比妥钠(按30 mg/kg)腹腔麻醉,麻醉后切断动物的 右侧喉返神经,按Tucker方法[3]将颈袢神经胸骨甲状肌蒂移植到右环杓后肌,对 照组只需将颈袢神经胸骨甲状肌蒂置于右环杓后肌中部缝合3~4针即可,bEGF+FG组及 FG组除缝合2针外,还在肌蒂与右环杓后肌之间用FG粘合。

    1.3 用药剂量及方法 FG由纤维蛋白原和凝血酶两部分组成。使用前在两部分各 加入生理盐水1 ml,于37℃水浴中溶解,再分别吸入特制的凝胶注射器中备用。bFGF组配制 凝 胶时,将bFGF 8 000 U与纤维蛋白原一起用1 ml生理盐水溶解备用。使用时两部分溶液同时 滴至神经肌蒂移植部位,以粘合神经肌蒂与环杓后肌,在每个部位各用两部分溶液0.2 ml。

    1.4 观察指标

    1.4.1 喉镜检查 所有动物术后3,4,5,6个月在浅麻醉下用直接喉镜观察用 力吸气时右侧声带外展情况。
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    1.4.2 神经肌电检查 末次喉镜检查后,暴露右侧移植的神经及左喉返神经, 用肌电图仪测定各动物双侧环杓后肌诱发电位幅度(musclar action potenial amplitude, MAPA)及潜伏期(motor nerve conduction latent time, MLT),并测定用力吸气 时环杓后肌自发肌电图电位幅度(electromyographic potential amplitude, EMGPA)。

    1.4.3 肌收缩强度测定 肌电检查后,按本实验室的方法[4]测定双 侧环杓后肌最大单收缩强度(single contract strength, SCS)及强直收缩强度(rigidit y contract strength, RCS)各5次,计平均值。

    1.4.4 组织形态学检查 上述检查后,在处死动物前完整取下各组动物双环杓后 肌 ,然后采用Karnovsky的胆碱酯酶组织化学法作运动终板染色及Gros-Bielschewsky银染法 显示神经末梢,并作H-E染色。
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    1.5 统计学处理 数据用±s表示,并按配对资料t检验检测显 著性。

    2 结 果

    2.1 喉镜检查 bFGF+FG组动物在术后3个月用力吸气时见右声带稍外展,5个月 时见右声带明显外展;FG组动物在术后5个月用力吸气时见右声带稍外展,6个月时见右声带 外展较明显;幅度均较健侧小。对照组在术后6个月用力吸气时才见右声带稍外展。

    2.2 神经肌肉电生理检测 术后6个月,各组动物用力吸气时环杓后肌EMGPA术侧 与健侧相对率按bFGF+FG组、FG组、对照组的顺序依次降低,各组动物环杓后肌MAPA及M LT术侧与健侧相对率也按bFGF+FG组、FG组、对照组的顺序依次降低(表1)。

    表 1 术后6个月3组动物术侧与
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    健侧神经肌电相对率比较

    Tab 1 Ratio of electrophysiological activity in operational

    and normal sides in 3 groups 6 months after operation (n=3,±s) Group

    EMGPA

    MAPA

    MLT

    bFGF+FG

    82.3±8.7**△
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    78.2±9.2**△

    81.6±11.1**△

    FG

    68.2±10.1*

    65.6±12.3*

    67.1±10.8*

    Control

    58.2±9.6

    50.1±10.2

    53.7±8.6

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    2.3 肌收缩强度测定 各组动物的SCS及RCS术侧与健侧相对率按顺序(bFGF+FG组 ,FG组,对照组)依次降低(表2)。

    表 2 术后6个月3组动物术侧与

    健侧肌收缩强度相对率比较

    Tab 2 Ratio of muscle contract strength of operational

    and normal sides in 3 groups 6 months after operation (n=3,±s) Group
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    SCS

    RCS

    bFGF+FG

    83.7±8.6**△△

    89.6±7.4**△△

    FG

    68.5±9.4*

    73.1±8.3*

    Control

    57.3±6.5

    62.4±7.1
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    *P<0.05, ** P<0.01 vs control group; △△ P<0.01 vs FG group2.4 组织形态学检查 bFGF+FG组环杓后肌运动终板分布均匀、密集,但以肌蒂处 分布较多(图1A);FG组运动终板分布较均匀、密集,其间少量可见幼稚肌蒂处(图1B); 对照组运动终板分布稀疏、形态不均一、幼稚终板较多,且远离肌蒂处终板少。H -E染色bFGF+FG组肌纤维结构正常;FG组肌纤维结构基本正常,少数肌纤维变细,肌间纤维 化不明显;对照组肌蒂周围肌纤维结构基本正常,远离肌蒂的肌纤维粗细不均,肌间有不同 程度结缔组织增生。

    图 1 环杓后肌运动终板的组织化学法染色结果(×100)

    Fig 1 Results of histochemical staining of motor end
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    plates of posteri or cricoarytenoid muscles(×100)

    A: Motor end plates in bFGF +FG group are distributed homogenously;

    B: Motor end plates in FG group are distributed irregularly

    3 讨 论

    双侧声带麻痹易引起呼吸困难,而环杓后肌是声带外展的唯一肌肉,对其进行神经再支配是 最理想的方法,可恢复声带外展,解除呼吸困难。对环杓后肌神经再支配目前实验及临床报 道最多的方法是神经肌蒂移植术。Tucker[3]利用人颈袢肩胛舌骨肌蒂植入环杓 后肌治疗双侧声带麻痹,有80%患者出现症状改善,并可见到声带外展运动。我国王锦玲等 [5]也利用此技术进行动物实验及临床治疗,取得了满意的疗效。但Crumley等 [6]通过动物实验研究提出神经肌蒂血供差,肌蒂与受肌之间可出现纤维化,形成瘢痕 ;由于神经肌蒂移植术主要是通过肌蒂切断的神经纤维及完整的神经纤维芽生长入受肌使受 肌再支配的,因而纤维化影响了肌蒂中神经长入麻痹肌中。
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    bFGF为广泛存在于体内的多肽类生长因子,能刺激大量中胚层及神经外胚层来源的细胞增殖 。将外源性bFGF直接用于周围神经损伤的桥接中促进神经再生的实验及临床研究均有成功的 报道[7];但将外源性bFGF用在效应器所在肌肉组织中诱导神经再生的研究未见报 道。付小 兵等[8]认为创伤后骨骼肌中内源性bFGF含量减少,将导致肌纤维的再生障碍,出 现肌萎缩 ,说明bFGF对骨骼肌修复的重要性,也可能与bFGF含量减少使失神经肌肉对神经再生能力下 降有关。本研究将bFGF用在移植的神经肌蒂与失神经的环杓后肌中,发现bFGF具有促进神经 肌蒂中的神经末梢芽生长入环杓后肌中,恢复了麻痹环杓后肌的生理功能,使其运动功能及 肌收缩力接近正常。另外,bFGF具有促进血管形成功能,可减少移植的神经肌蒂与失神经的 环杓后肌之间形成瘢痕,也有利于神经末梢的达靶作用。故bFGF+FG组动物的右环杓后肌在 术 后6个月肌纤维结构正常,而对照组由于直接将神经肌蒂移植在环杓后肌中,易导致移植的 神经肌蒂与受肌之间的瘢痕形成,影响了神经末梢的达靶功能,且可能由于缺乏足够的bFGF ,使神经肌蒂中的神经末梢芽生能力降低,因而运动终板稀疏,大小不一,肌纤维粗细不均 ,只能部分恢复麻痹环杓后肌的功能,其运动功能及肌收缩力明显低于实验组。
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    FG用在周围神经断端粘合中,能使吻合口神经纤维通过率增加[9]。其粘合的原理 为当其两 部分混合时,凝血酶将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,启动凝集过程,混合物固化。将其用在 神经肌蒂与环杓后肌之间,能有效地使两者紧密相连,不易使肌蒂脱落,也可避免过多缝线 引起的组织反应,有利神经末梢的芽生及达靶。因而FG组动物疗效好于不用凝胶的对照组动 物。另外,FG作为bFGF的载体用在神经肌蒂与环杓后肌之间,有利于充分发挥bFGF的功效, 这也被Walter等[10]的研究证实。故移植肌蒂中的神经末梢在持续bFGF作用下芽生 ,到达效 应器,形成有效的运动终板。所以bFGF组疗效最好,但由于神经肌蒂移植术的神经再生不是 按原神经末梢分布进行的,因而其肌收缩力及电生理参数幅度小于正常肌肉。

    本研究结果表明,bFGF在失神经环杓后肌神经肌蒂移植术中具有神经末梢芽生,促进血管增 殖,减少瘢痕形成,有效地恢复失神经环杓后肌的形态及功能。FG能作为bFGF的载体而发挥 良好作用,且与bFGF在神经再支配中有协同作用。
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    [基金项目] 国家自然科学基金资助项目(39700156).

    [作者简介] 温 武(1964-),男(汉族),硕士,副主任医师,副教授.

    参考文献

    [1] Goding GS. Nerve-muscle pedicle reinnervation of the paralyz ed vocal cord[J]. Otolaryngol Clin Nor Am, 1991,24(5):1239-1256.

    [2] 王 非,翁龙江,李主一. 碱性成纤维细胞生长因子促神经再生的研究[J] . 中华显微外科杂志, 1999, 22(1):26-28.

    [3] Tucker HM. Long-term results of nerve-muscle pedicle reinnervation for laryngeal paralysis[J]. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1989, 98(5):674-681.
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    [4] 温 武,周水淼,李兆基,等. 环杓后肌在膈神经再支配后收缩特性的研究[ J]. 中国修复重建外科杂志, 1993, 7(4):246-248.

    [5] 王锦玲,黄维国,刘乾初. 喉神经肌蒂移植术的远期结果[J]. 中华耳鼻 咽喉科杂志, 1993, 28(1):40-42.

    [6] Crumley RL. Muscle transfer of laryngeal paralysis.[J]. Arch Otol aryngol Head Neck Surg, 1991, 117(9):1113-1116.

    [7] 洪 岸,李校坤,付忠国,等. 碱性成纤维细胞生长因子在大鼠坐骨神经损伤 修复中的作用[J]. 中国修复重建外科杂志, 1999, 13(5):287-289.

    [8] 付小兵,杨银辉,蒋礼先,等. 三种骨骼肌纤维中碱性成纤维细胞生长因子基 因表达的特征[J]. 中华医学杂志,1999,79(9):702-704.
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    [9] 张长青,顾玉东,陈 亮. 纤维蛋白凝胶粘合加外膜固定修复周围神经的实验 研究[J]. 中国修复重建外科杂志, 1999,12(3):129-132.

    [10] Walter MA, Toriumi DM, Patt BS, et al. Fibroblast growth factor- induced motor end plate regeneration in atrophic muscle[J]. Arch Otolaryngol Head Neck Surg, 1996,122(4):425-430.

    [收稿日期] 2000-06-27

    [修回日期] 2000-11-03, 百拇医药