轴索损伤实验装置的可行性

损伤Ⅰ组动物致伤过程增加限位装置，撞击后产生瞬间反方向减速运动，而损伤Ⅱ组无限位装置，瞬间逆时针旋转９０°后以钟摆式振荡后迅速停止，比较两种致伤过程的差异性。致伤后，观察伤后行为状态，并于相应时相点处死、取材、病检。对照组除未进行旋转致伤外其余与损伤组同。实验动物在预设时相点行腹腔麻醉后开胸，用４％多聚甲醛经心脏灌注固定后，开颅取脑，同液冷藏固定７ｄ后，大脑沿冠状面作４个切面，脑干、小脑沿矢状中线作２个切面取材，石蜡包埋，制作５μｍ厚切片备检。组织切片分别进行ＨＥ染色、Ｇｌｅｓｓ－Ｍａｒｓｌａｎｄ氏改良银浸染色法和β－ＡＰＰ免疫组化染色。免疫组化采用ＳＰ法，一抗为β－ＡＰＰ（Ｃｌｏｎｅ４Ｅ１２，ＣｏｄｅＮＯ．Ｍ０６６－３，ＭＢＬ，Ｊａｐａｎ）、稀释度１∶４００，二抗为ＭａｘＶｉｓｉｏｎＴＭ试剂盒（福州迈新生物技术公司供），结果用ＤＡＢ显色。

１伤后行为观察

损伤Ⅰ组动物伤后出现不同程度的昏迷伴四肢强直、呼吸深大转浅快，持续时间在１０ｍｉｎ～３０ｍｉｎ，其中４只动物出现大小便失禁，清醒后活动能力下降，对强疼痛刺激反应弱，无主动觅食行为。损伤Ⅱ组动物伤后出现短暂昏迷，持续１ｍｉｎ～２ｍｉｎ，早期呼吸节律加快，后生命体征、活动能力及饮食状况均未见明显异常。正常组动物从装置卸下后无异常改变。

２病理变化

肉眼改变：对照组和损伤Ⅱ组大脑肉眼未见明显异常。损伤Ⅰ组脑组织出现不同程度肿胀，脑回增宽、脑沟变浅，大脑切面偶见点灶状出血。ＨＥ染色：正常对照组ＨＥ染色下未见异常改变。损伤Ⅱ组见部分神经元及血管周围间隙增宽等轻度水肿改变外，未见损伤出血。损伤Ⅰ组在大脑皮质下、胼胝体、第三脑室旁见小灶性出血，部分出血灶周围见少量反应性星形胶质细胞；伤后存活２４组在胼胝体见少量类圆形、均质粉染小体，既轴索收缩球•２６•（Ａｘｏｎａｌｒｅａｃｔｉｏｎｂａｌｌ，ＡＲＢ），内囊区域亦可见大量ＡＲＢ聚集呈花簇群样（见图２、图３）。银染：正常对照组白质内神经轴索排列整齐。损伤Ⅱ组局部神经轴索轻度肿胀、部分呈波浪样改变。损伤Ⅰ组伤后局部神经纤维断裂、肿胀，或呈波浪样改变，ＨＥ染色可见大量ＡＲＢ的区域内神经轴索灶片状碎裂崩解、缺染（见图４）。β－ＡＰＰ染色：对照组和损伤Ⅱ组部分神经元胞浆内见少量棕色颗粒沉积外，白质内未见异常。损伤Ⅰ组在伤后６小时在大脑皮质下、胼胝体及内囊周围见大量类圆形、梭形及条梭状棕色颗粒物沉积（见图５～图７）。

３讨论

Ａｄａｍｓ等［８］于１９８２年提出ＤＡＩ这一病理学名词，认为脑内灰质与白质的质量密度不同，因此它们运动时产生的加速度及惯性也不同，又由于脑组织的不易屈性，以致突然的加、减速运动可使灰白质之间产生相对位移，形成一种剪切样力，造成脑损伤。基于上述的生物力学机理，本研究在前人模型研究的基础上，创新性地设计出瞬时旋转加－减速致伤装置。通过损伤Ⅰ组和Ⅱ组对照性研究发现，损伤Ⅰ组的动物在临床表现和病理特征上均成功复制出ＤＡＩ动物模型，而损伤Ⅱ组在临床表现上呈现有轻度脑震荡表现，但病理特征尚未达到ＤＡＩ的诊断标准。究其原因主要是损伤Ⅰ组动物致伤过程中增设了限位装置，使兔脑在冠状位瞬间旋转９０°过程中，脑组织各部位获得较大加速度，后限位杆撞击致脑组织各部位瞬间获得巨大的反方向减加速度。恰恰是因为瞬时反方向减速运动，使得脑组织各部位获得巨大惯性负荷，脑内灰白质相互位移，产生剪切力致神经轴索及小血管破裂损伤。损伤Ⅱ组动物致伤过程与Ｇｅｎ－ｎａｒｅｌｌｉ及贺晓生等人［５－６］的模型基本一致，兔脑在冠状位瞬间旋转９０°，后以钟摆式振荡停止，虽然也经历了反向减速过程，但瞬时作用时间延长，反向减加速度降低，不易造成神经轴索和小血管的损伤。因此，在相同旋转角度和角加速度的情况下，瞬时作用时间的长短是模型复制成功与否的关键点。而本研究增设的限位装置，可大大缩短瞬时作用时间，使模型复制更加稳定、可靠。同时本装置可通过调整Ｕ形头夹的宽度和更换不同规格的扭矩弹簧，适用于鼠、兔、猫、猴等大、中、小型动物的模型建立，因此具有使用范围广、操作简单、重复性好等特点，值得推广应用。

作者：何光龙 孙溢 赵艳 单位：公安部物证鉴定中心 福建福州市公安局刑侦支队 市经济技术开放区公安分局

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