维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆医科大学学报2007年第32卷第8期(Journal of Chongqing Medical University 2007.Vo1.32 No.8) 一851一 论 著 文章编号:0253—3626(2007)08-085 1—05 实验性变态反应性脑脊髓炎大鼠视神经的病理学改变 许娜,李平华 (重庆医科大学附属第一医院眼科,重庆400016) 【摘要】目的:动态观察实验性变态反应性脑脊髓炎(Expeirmental allergic encephalomyelitis,EAE)大鼠视神经的病理学变化。 方法:建立EAE大鼠模型,采用光镜及透射电镜分别观察第8,12,18及30天大鼠视神经形态学改变。结果:各个时间段视神经 发生了不同程度的改变,光镜下表现为不同程度的神经纤维空泡样变性,轴束不规则肿胀,炎细胞浸润,大量胶质细胞和胶原组 织形成增生组织成网状。电镜下主要表现为轴突内空泡样变性、髓鞘松解、脱落、微丝微管消失等。结论:EAE大鼠的视神经发 生了较为严重的病理学改变。 【关键词】脑脊髓炎;实验性自身免疫性;视神经炎;脱髓鞘 【中国图书分类法分类号】R774.6;R363 【文献标识码】A 【收稿日期】2006—11-24 Pathological changes of the optic ner、,e in EAE U Na.et al (Department of hthalmology,the First Afifliated Hospital,Chongqing Medical University) 【Abstract】Objective:To dynamically observe the pahtologicla changes of the optic nerve in EAE.Methods:The animal model was established in Wistar rat.The experiment rats were randomly divided into 8,12,1 8,and 30day groups.hTe changes of optic nerve were observed using light and electron microscopes.Results:Under light microscope,the optic nerve fibers showed bulb— like degeneration,the axis irregularity swelling,phlegmonosis cell infiltrating,a quantity of glial cell and collagen tissue formed hyperplsatic tissue.Under electron microscopy,the axons showed bulb—like degeneration,myelin sheaths were loose,mierotubule and microfilmaent disappeared.Conclusion:Demyelination occurs in the optic nerve of EAE.By establishing the EAE animail model,we can see the pahtological changes of the optic nerve in EAE,which can provide evidences for clinical threatment of htis disease. 【Key words】Encephalomyeliits;Experimental autoimmune;Optic Neuritis;Demyelination 视神经炎(Optic neuritis,ON)确切发病机制尚 际上ON和MS均有血脑屏障的功能失调,使产生 不十分清楚。越来越多的证据表明,ON的病因多为 脱髓鞘病变的炎症细胞和体液因子能进入CNS。磁 自身免疫引起的炎性脱髓鞘,相当多的ON为多发 共振成像已证实,EAE动物模型中显示有人类ON 性硬化的早期表现。实验性变态反应性脑脊髓炎 中相似的视神经对照增强和脱髓鞘形成。本实验通 (Experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE) 过建立EAE大鼠的动物模型,在不同病程通过光镜 是通过动物对中枢神经系统髓磷脂抗原、髓鞘碱性 及透射电镜从病理组织学角度动态观察EAE大鼠 蛋白或者蛋白脂蛋白致敏后诱发的一种自身免疫 视神经的形态学改变。 性疾病,是研究多发性硬化(Muhiple sclerosis,MS) 免疫病理学机制及其实验性治疗的最佳动物模型。 1材料、试剂和方法 在引起脱髓鞘改变的EAE的发病过程中,血脑屏障 渗透性的变化起重要作用,类似这种屏障的破坏也 1.1 实验动物和试剂 发生在诸如ON和MS这样的免疫介导性疾病。实 雌性Wistra大鼠,6~8周龄,体重为130~200g; ̄j(鼠,雌 性,体重为330~40%,由重庆医科大学实验动物中心提供。 作者介绍:许娜(1978一),女,硕士生. 卡介苗冻干粉和百日咳疫苗购自卫生部上海生物制品研究 主要研究方向:视神经疾病。 所,医用石蜡油(分析纯)、医用羊毛脂购于重庆化学试剂厂。 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 一854一 重庆医科大学学报200/年第32卷第8期(Journal of Chongqing Medical University 2007.Vo1.32 No.8) 图8 EAE大鼠18d组。视神经髓鞘塌陷x12000 图9 EAE大鼠30d组,视神经结构逐渐恢复正常 有轻微水肿和脱髓鞘x12000 3讨论 ON是累及视神经的急、亚急性炎性或脱髓鞘过 程。通过对ON患者的随访发现约60%的ON患者 发展成MS,而且随着随访时间的延长而比例增加。 然而从现有资料看,国内外视神经炎的基础病理研 究并不多见,有关视神经炎治疗的实验研究尤其是 动物实验研究的资料更是缺乏,致使对ON的认识 及研究始终进展缓慢,也是视神经炎相关研究难以 深入下去的关键原因。在我国,多发陛硬化的颅神经 损害是比较突出的,尤以视神经损害的多见,这与我 国多发I生硬化多表现为视神经脊髓炎有关。 近年来大量学者通过对EAE大鼠脑和脊髓的 病理改变研究发现12 I脊髓的前角、后角、侧角、 管的周围及周边白质内可见大量的炎性细胞浸润, 并且伴有炎性细胞周边白质髓鞘的肿胀,崩解消 失,轴突肿胀,有的甚至消失。同时在脱髓鞘区内可 以见到大量格子细胞存在。在脊髓膜的表面、脑干 内、侧脑室周边的白质内可以看到在小血管周围的 炎细胞浸润伴随周边髓鞘脱失,脑膜也可见炎细胞 浸润。电镜检查可以见到脑和脊髓组织白质的髓鞘 松解、崩解、脱落。这些变化同本实验中视神经的病 理学改变有相似之处。本实验中,光镜下观察视神 经主要表现为视神经肿胀,出现许多大小不等空 泡,轴束不规则肿胀,可见到少量单核细胞、淋巴细 胞浸润,神经内部为大量胶质细胞和胶原组织形成 增生组织成网状,其随着时间推移呈不同程度的交 错变化。超微结构病理变化主要为轴突萎缩、水肿、 空泡样变性和髓鞘松解脱失,板层分离,淋巴细胞 浸润,并随时间延长而加重,在发病的高峰期第l8 天最明显,随后视神经细胞变性、水肿及坏死逐渐 减轻,有髓纤维的结构逐渐恢复正常。30天后出现 的修复则还需考虑其自身修复的作用。建立成熟的 EAE动物模型表明动物在免疫后l3~l4天发病,l8 天达到高峰,30天后基本缓解,Guyton等[61还发现在 EAE动物免疫后第8天动物的视网膜电图就发生 了改变,因而我们选择免疫后第8,l2,l8,30天不 同的时间点对EAE大鼠不同发病阶段的视神经病 理学改变进行检测。同时在实验中我们也发现不同 的时间点视神经脱髓鞘后的病理变化不尽相同,这 与本模型的病理改变呈现节段性和局灶性,各动物 的发病情况不一有关。 视神经是由视网膜神经节细胞的轴突组成的。 视神经轴突在离开巩膜筛板后既有髓鞘包裹。从神 经解剖的角度分析,只要病变影响了神经传导的功 能,动物就会表现相应的症状和体症,包括行为学 的改变和对视力的影响。ON临床多见,但其发病特 点决定了极少有标本提供做组织病理研究,相关实 验性研究的文献报道较少。Ellezam等l 7l用脊髓匀浆 免疫视神经钳夹伤后的大鼠,发现轴突能长人视神 经,而用肝匀浆免疫则不能。检测生长抑制蛋白:髓 鞘相关糖蛋白、Nogo—A、Nogo-66受体、硫酸软骨素 维普资讯 http://www.cqvip.com 重庆医科大学学报2007年第32卷第8期(doumal of Chongqing Medical University 2,007.Vo1.32 No.8) 一855一 蛋白等抗体水平并未升高,从而认为这种作用 ferred experimental allergic encephal0myelitis and altered eerebrovas— 能与对抗脊髓匀浆的抗体有关。SchwartzIs]采用一种 culra permeability in lewis rats treated with a plsaminogen activator 精确校准的视神经钳夹伤模型对神经变性类疾病 inhibitor[J].Cell—Immunol。1987:107(1):52—63. 引起的一系列级连反应进行了研究,发现在损伤处 【2]Merkler D,Emsting T,Kerschensteiner M,et a1.A new fcoal EAE model of cortical demyelination:multiple sclerosis—like lesions 针对自身抗原的T细胞介导的免疫反应对损伤的 with rapid resolution of inflmamation and extensive remyelination[J]. 视神经有益,这种保护性的自身免疫反应在一部分 Brain。2006;129(8):1972—1983. 个体中可以自发引起,他们采用共聚物一1作为抗原 【3]Papadopoulos D,Pham—Dinh D,Rernolds R,et a1.Axon loss is 进行免疫。共聚物一1是一种由4个氨基酸合成的聚 responsible for chronic neurological deficit following inflmamatory 合物,已经FDA批准用于多发性硬化,它可以与髓 demyelination in the rat[J].Exp Neurol。2006;197(2):373-385. 鞘相关自身蛋白发生部分交叉反应,从而轻微激活 [4]Cavallotti D,D'Andrea V,Pastore FS,et a1.Pathogenesis of some 自身反应性T细胞,结果发现它能保护神经元免受 neurological immune uhrastructurla and morphometircal observations 钳夹诱导的细胞死亡。Guy[91等应用腺病毒介导的过 on rat thymus[J].Neurol Res,2005;27(1):41-46. 氧化氢酶的基因转导来降低EAE大鼠体内活性氧 【5]Zehntner SP,Brickman C,Bourbonniere L,et a1.Neutorphils that 的表达,发现其可以减少活性氧对视神经的损伤作 infiltrate the centrla nervous system regulate T cell responses[J].Im— munol。2005:174(8):5124—5231. 用,并推测视神经凋亡发生与氧自由基的介导有 [6] Guyton MK,Rohrer B,Crosson C,et a1.Neurodegeneration Of 关,视神经损伤导致自由基的产生增多。在本实验 The Optic Nerve Occurs In Eae,An Animal Model Of Optic Neuri— 中视神经主要表现为脱髓鞘性改变和细胞浸润,造 tis[J].Invest Ophthalmol Vis Sci。2004;45(3):563—572. 成局部的能量代谢障碍,ATP含量减少,使神经通 【717 Ellezam B,Bertrand J,Dergham P,et a1.Vaccination stimulates 透性和组织液含量增加,从而导致轴浆内水含量增 retinal ganglion cell regeneration in the adult optic nerve[J].Neuro— 多,造成轴突肿胀及髓鞘松解。髓鞘脱失和轴突变 biol Dis。2003;2(1):1-l0. 性的演变可导致视功能的丧失。 【818 Schwartz M.Optic nerve crush:protection and regeneration[J]. Brain Res Bul1.2004:2(6):467—471. 【9]Guy J,Sun L,Qi x,et a1.Suppression of mitcohondrila oxidative 参考文献 injury by sod2 Gene trnasfer provides longterm protection aAgainst myelin fiber injury in tbe EAE optic nerve[J].Invest Ophthalmol Vis …1 Koh CS,Paterson PY.Suppression of clinical signs of cell—trans一 Sci,2005;6(2):1l97—1205. 一—・ -—・ -+-+-+-+・ (上接第845页) prognostic singiifcance of measures of heart rate dynamics after acute 【10]Lin LY, LP,Lin JL,et a1.Tight mechanism correlation myocardila infarction in the beta-blocking era叨.Am J Cardiol,2003; between heart rate turbulence and baroreflex sensitivity:sequentila 92(8):907—912. autonomic blcokade analysi ̄J].J Cardiovasc Electorphysio1.2002;l3(5): 【5 51Georg S,Marek M,Petra B,et a1.Heart rate turbulence after 427-431. ventricular premature beats as a predictor of mortality after acute 【11]Wichterle D,Melenovsky V,Malik M.Mechanisms involved in myocardila infarction[J1.Lancet,1999;353(9162):1390—1396. heart rate turbulence[J].Card Electrophysiol Rev,2002;6(3):262—266. 【6]Bauer A,Malik M,Barthel P,et a1.Turbulence dynamics:an in— 【12]Lombardi F.Clinical implication of present physiological under- dependent predictor of late mortlaity after acute myocardila ifnarction stnading of HRV components叨.Card Electrophysiol Rev,2002;6(3): 田.Int J eardiol,2006;107(1):42_47. 245-249. 【7 71Barthel P,Schneider RD,Bauer A.Risk Stratiifcation After A— cute Myocardila Infarction by Heart Rate Turbulence[J].Circulation, 【13] Rovere MT,Pinna GD.Short—Term Heart Rate Varibaility 2003;108(10):1221—1226. Storngly Predicts Sudden Cardiac Death in Chronic Heart Failure 【8] Welzig CM,Shin,Dong—Gu.Lipid Lowering by Pravastatin In— Patients[J].Circulation,2003:107(4):567—570. creases Parasympathetic Modulation of Heart Rate:G[lapha]i2,a Pos— 【14]Francis J,Watnaabe MA,Schmidt G.HRT:a new predictor for sible Molecular Marker for Parasympathetic Responsiveness[J].Cir— irsk of sudden cardiac death叨.Ann Noninvasive El ̄torcardiol,2005; culation,2003;108(22):2743—2746. 10(1):102—109. 【9]Vichterle D,Melenovsky V,Simek J,et a1.Hemodynamics and 【15] Manno D,Wijetunga M.Risk Stratiifcation and Primary Preven— autonomic control of heart rate turbulence[J].J Cardiovase Electrophys— tion of Sudden Cardiac Death:Sudden Death Prevention[JJ.Critical iol。2006;17(3):286—291. Care Nurses。2004:15(3):404—4l8.