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脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后,会发生一系列病理变化,包括常见的炎症反应,以及特异性的病理反应。胶质瘢痕(glial scar)的形成是陈旧性脊髓损伤的特征之一,并且是脊髓损伤后神经再生障碍的重要原因。脊髓损伤如脊髓横断伤后反应性胶质细胞增生,是中枢神经系统损伤后慢性期的主要病变之一,这种反应性胶质细胞增生,将坏死组织与正常脊髓组织隔离,并随病程进展,前者逐渐液化形成囊腔,一方面可以阻止脊髓的继发性损害,另一方面也阻碍了轴突再生。因此形成稳定的胶质瘢痕是判断陈旧性脊髓损伤的一个重要指标之一。以往的研究对于胶质瘢痕稳定形成的时间和空间分布的特征缺乏明确界定,本次研究即采用大鼠脊髓一刀切横断模型,造成大鼠脊髓损伤,然后分别于术后1d、3d、7d、2周、4周、2月、3月、3.5月通过组织化学和免疫组织化学方法,检测损伤区囊腔大小、星形胶质细胞的特异性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP).和瘢痕成分硫酸软骨素蛋白多糖家族成员NG2表达的变化情况,以确认胶质瘢痕达到稳定的时间。
本次实验采用的动物为成年Wistar雌性大鼠,数量60只,体重200—220g,SPF级。于大鼠脊髓胸7—8节段造成一刀切损伤模型。术后1天、3天、7天、2周、4周、2月、3月、3.5月灌杀动物,取脊髓损伤部位进行连续冠状石蜡切片。HE染色观察脊髓损伤后囊腔直径的变化；GFAP、NG2免疫组织化学染色分别检测损伤区边缘GFAP阳性细胞的数目和NG2的光密度值,进行统计学分析,分别从物理屏障和化学屏障方面观察胶质瘢痕形成情况；GFAP、NF免疫荧光染色显示损伤区周围胶质瘢痕和再生神经的空间关系。
本实验研究结果显示:囊腔从损伤后的2周开始形成,并于损伤后2个月开始形成稳定的囊腔壁。脊髓损伤后,静息态星形胶质细胞被激活,并募集到损伤区。被激活的星形胶质细胞在损伤周边的表达水平于损伤后1周开始上调,于损伤后2个月达到峰值,并迅速下降,于损伤后3个月开始趋于稳定。硫酸软骨素蛋白多糖家族成员NG2的表达水平从损伤后1天开始上调,直到损伤后7天达到峰值,于损伤后2周开始下调,于损伤后1个月NG2的表达水平开始趋于缓和,并于损伤后2个月开始稳定。由此本课题得出的结论是:囊腔大小的变化和GFAP表达水平的变化都在损伤后2个月开始趋于缓和,并于损伤后3个月达到稳定,而NG2蛋白的表达却于损伤后2个月开始趋于缓和,并于3个月达到稳定。因此脊髓损伤后于2个月开始进入陈旧期,3个月达到稳定期。