三七总皂苷对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的作用*

杨　慧，张　余，陈旭义，赵长余，武慧丽，邢　冉，赵永青△

(1.天津中医药大学，天津 300073；2.武警后勤学院附属医院，天津 300162)



三七总皂苷对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的作用*

杨慧1，张余1，陈旭义2，赵长余2，武慧丽2，邢冉1，赵永青2△

(1.天津中医药大学，天津 300073；2.武警后勤学院附属医院，天津 300162)

目的：探讨三七总皂苷对大鼠脊髓损伤(SCI)后运动功能恢复的作用。方法：正常SD大鼠随机分为5组(n=8)：正常对照组(Normal)、假手术组(Sham)、脊髓损伤(SCI)和脊髓损伤+三七总皂苷组(PNS)(n=8)。所有大鼠分别在造模前及造模后第1、3、7、14、21和28天接受运动功能评分(BBB)和运动诱发电位(MEP)检查，观察大鼠后肢运动功能的恢复情况。结果：造模后，Sham组、PNS组、SCI组BBB评分低于正常；MEP波幅低于正常；潜伏期较正常延长。PNS组与同期SCI组比较，第7、14、21、28天的BBB评分差异有统计学意义(P<0.05)；第7天、14天、21天、28天，MEP检查波幅(Amp)和潜伏期(Lat)组内有显著差异，并且与同期SCI组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论：三七总皂苷可促进大鼠SCI后运动功能的恢复。

脊髓损伤；三七总皂苷；运动诱发电位；大鼠

脊髓损伤(spinal cord injuey,SCI)是一种以脊髓结构破坏，功能细胞凋亡为主要表现的损伤，SCI的机制主要是脊髓血流减少，致脊髓缺血、缺氧，引起机体代谢紊乱；神经元损失、轴突联系的中断，进行性的脱髓鞘病变，目前临床上尚未找出完全治愈SCI，恢复其结构和功能的治疗方法，一是由于中枢神经系统(central nervous system,CNS)损伤后其再生能力有限，二是对CNS损伤的再生和调控缺乏足够的认识[1]。并且SCI是一种具有较高致残率的疾病，给社会和人们的日常生活带来沉重的负担。目前SCI治疗仍是一个相当棘手的问题，一直以来对SCI后运动功能恢复的研究是医学界关注的热点[2]。而近年来由于神经生理学方面的研究取得了极大进展，为SCI病情的评估、治疗方案的选择、治疗后疗效的判定及预后的评估提供了相对客观的指标。目前研究认为三七总皂苷(panax notoginseng saponins,PNS)对SCI后的神经功能的恢复有一定促进作用，本文通过运动诱发电位检测来观察PNS对大鼠SCI后运动神经功能的作用，为临床应用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1主要仪器

手术显微镜(镇江中天光学仪器有限公司)，显微手术器械(奥斯卡医疗器械有限公司)，诱发电位仪(美国Nicolet公司)

1.2实验动物、分组及给药情况

取35只月龄3个月的清洁级雌性SD大鼠，体重200～250 g(由军科院实验动物中心提供)。19只大鼠建立T10节段的SCI模型，有16只建模成功，随机分为2组(n=8)：脊髓损伤+三七总皂苷组(PNS)组，SCI组；另假手术组和正常组各8只。PNS组在伤后30 min腹腔注射PNS注射液20 mg/kg，随后每天腹腔注射1次；SCI组、假手术组和正常组在伤后30 min腹腔注射生理盐水20 mg/kg，每天1次，每次0.2 ml。

1.3动物模型制备

实验大鼠手术前夜禁食不禁水。以5%的水合氯醛0.6 ml/100 g腹腔麻醉，背部手术区备皮，T10棘突的定位，常规消毒铺巾，背部正中切口，剪开T9-T11皮肤及皮下组织，分离双侧棘突旁肌肉，撑开器将切口处撑开，此后操作在显微镜下进行。弯钳固定T10椎板，小号持针器咬除椎板至暴露出脊髓，剪开硬脊膜，利用虹膜刀横断脊髓，明胶海绵轻轻压迫止血，分层缝合肌肉和皮肤。Sham组咬除棘突后，分层缝合肌肉皮肤。正常组不做处理。术后腹腔注射青霉素20万单位，每日一次，连续3 d。

1.4BBB行为学评分[3]

造模前35只SD大鼠行BBB运动功能评分，造模后第1、3、7、14、21、28天分别对各组大鼠进行BBB运动功能评分。分别把每只大鼠放置于平坦不滑，光线充足宽阔地面上，自由行走5 min，观察后肢各关节的活动状况。两名实验观察者使用BBB行为学评分标准[3]分别对每只大鼠施行盲检。0分为无任何肢体功能，21分为正常运动功能。

1.5运动诱发电位检测

MEP检测采用美国Nicolet公司产Viking Quest型电生理检测系统。参考 Levy[4]等的方法，刺激电极为一对EEG针电极，置于大鼠左、右中央点前方，记录电极置于双下肢胫前肌，单个方波电脉冲刺激，刺激强度5～50 V,波宽0.2 ms。采用触发(trigger)方式，不需叠加。每次测试至少重复刺激2次以获得稳定的波形。

1.6统计学处理

2　结果

2.1BBB评分结果

术前所有动物BBB运动功能评分均为21分。Sham组因牵拉、局部充血水肿致脊髓轻度损伤，术后即刻BBB评分略低于正常，随时间延长，BBB评分逐渐增高，至第14天BBB评分恢复至正常水平。PNS组和SCI组造模即刻，实验大鼠双后肢全瘫，BBB评分为0分；恢复期SCI组恢复较PNS组慢，PNS组3天后部分大鼠出现一个关节或两个关节轻微运动，第7天3只大鼠出现两个关节大幅运动，至第28天，后肢频繁而持续的负重步行，无前后肢协调运动，未恢复至正常水平。SCI组3天后仅1只出现一个关节轻微运动；第7天1只大鼠出现两个关节大幅运动，6只大鼠出现一个关节轻微运动；至第28天，后肢功能评分低于PNS组。第3、7、14、21和28天，随时间延长，PNS组BBB评分分值逐渐增高，与同期Sham组评分结果比较，差异有统计学意义(P<0.05)，第7、14、21和28天，PNS组与同期SCI组评分结果比较，评分结果上升幅度大，差异有统计学意义(P<0.05表1)。

Tab.1　BBB motor function score of rats in each group at different days after ±s，n=8)

SCI：Spinal cord injuey；PNS：Panax notoginseng saponins;BBB:Basso beattie bresnahan

*P<0.05 vs normal；#P<0.05 vs sham；△P<0.05 vs SCI

2.2运动诱发电位检查结果

2.2.1运动诱发电位波幅(amplitude)结果术前所有大鼠运动诱发电位(motor evoked potentials,MEP波幅均在正常范围内，其中PNS组和SCI组损伤即刻，MEP波形消失；Sham组造模即刻MEP波幅略低于正常。恢复期各模型组大鼠与正常组相比，Sham组直至第14天MEP波幅恢复至正常水平。PNS组3 d后2只大鼠MEP波形出现，但波幅较低；第7天4只大鼠MEP波形出现，波幅较前略升高；至第28天，MEP波幅仍未恢复正常。SCI组3 d后1只大鼠MEP波形出现，但波幅极低；第7天2只大鼠MEP波形出现，波幅较前略升高，升高幅度较PNS组小；至第28天，MEP波幅仍未恢复正常，且低于同期PNS组。第7、14、21和28天，随时间增长，MEP波幅逐渐升高，PNS组与同期Sham组比较，差异有统计学意义(P<0.05)；PNS组与同期SCI组比较，波幅上升幅度大(P<0.05,表2)。

Tab.2　Amplitude of MEP in different days after injury of rats(mv,±s，n=8)

SCI：Spinal cord injuey；PNS：Panax notoginseng saponins;MEP:Motor evoked potentials

*P<0.05 vs normal；#P<0.05 vs sham；△P<0.05 vs SCI

2.2.2MEP潜伏期结果术前所有大鼠MEP潜伏期均在正常范围内，其中PNS组和SCI组损伤即刻，MEP波形消失；Sham组造模即刻MEP潜伏期略长于正常值范围。恢复期各模型组大鼠与正常组相比，Sham组直至第14天MEP潜伏期恢复至正常范围；PNS组3天后2只大鼠MEP波形出现，但潜伏期较长，第7天4只大鼠MEP波形出现，潜伏期较前略缩短，至第28天，MEP潜伏期仍未恢复至正常范围；SCI组3 d后1只大鼠MEP波形出现，但潜伏期较长；第7天2只大鼠MEP波形出现，潜伏期较前略缩短，但缩短幅度较PNS组小；至第28天，MEP潜伏期仍未恢复正常，且长于同期PNS组。第7、14、21和28天，随时间增长，MEP潜伏期逐渐缩短，PNS组与同期Sham组比较，差异有统计学意义(P<0.05)；PNS组与同期SCI组比较，潜伏期缩短幅度大，差异有统计学意义(P<0.05，表3)。

Tab.

SCI：Spinal cord injury；PNS：Panax notoginseng saponins;MEP：Motor evoked potentials

*P<0.05 vs normal；#P<0.05 vs sham；△P<0.05 vs SCI

3　讨论

SCI仅靠临床体检及电子计算机X射线断层扫描技术(Computed Tomography,CT)、核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等检查，有时难以准确地判断脊髓的神经功能。MEP是一项能为临床提供直接了解和评定脊髓神经功能情况的辅助检查方法。Gorodnichev等[5]研究结果显示，MEP诊断SCI的准确率为92.8%。国外学者[6]研究显示2例临床体检为全瘫患者，电生理检查仍可记录到MEP，由随访证实为不全瘫。由此可见，MEP对SCI有较高的诊断价值。

SCI后脊髓功能丧失主要是由继发性改变引起的。而在其急性期，通过减轻或消除继发性病理反应来保护残存的神经元不再遭受二次损伤，以期改善SCI的预后。这些继发改变主要由创伤本身引起的原发性损伤和血管痉挛、循环血流下降、局部出血水肿及缺血引起的。针对SCI后的继发性损害，目前三七是研究较多且认为是潜力较大的有效中药，是目前SCI药物治疗研究的重点和热点。而三七总皂苷是从三七中提取的活性有效成份。皮赋等[7]通过研究发现，PNS在SCI早期有明显的抗脂质过氧化反应和减轻继发性损害作用，并且SCI后PNS能减轻局部组织的坏死，明显减少灰质区的空洞和白质区的空囊变，并可见神经元核周体和神经纤维修复再生。研究显示[8]，脊髓纤维中只要有不到5%的腹侧白质残留，大鼠就可以有相当明显的后肢运动功能的恢复甚至恢复负重行走功能。本实验显示，PNS组比SCI组MEP波幅升高，潜伏期缩短更明显，由此可见，PNS能促进神经功能恢复。其可能机制为三七具有活血化淤，直接扩张血管、抑制血小板凝集及清除自由基的作用，在一定程度上保证了损伤区脊髓的血流量，阻断钙离子内流，改善了局部微循环，抑制血小板聚集及抗脂质过氧化，进而减轻了继发性损害的恶性循环，从而保护神经元的传导功能。

MEP对大鼠SCI后运动功能的评估中显示，MEP与运动功能间存在着很好地相关性。SCI后MEP的潜伏期和波幅均有敏感而准确的改变，动物实验及临床研究结果均可显示，运动功能的异常总是伴有MEP波形的改变，如波幅的降低、潜伏期的延长、甚至MEP波形完全消失等，故将MEP作为评价运动功能的一个重要指标。对于运动功能受损者，MEP还可以作为预测以后运动功能恢复的一个指标。本研究显示，MEP波形的恢复可以先于运动功能的改善，对于SCI实验大鼠，如能早期记录到MEP的恢复，将是其运动功能预后良好的一个标志。实验期间，SCI组存在1只2周后MEP波形未出现的情况，后期运动功能恢复较差，MEP波形出现早，其运动功能恢复相对较好。MEP与BBB评分均可对SCI后大鼠运动功能恢复情况进行检测。其中MEP是对皮层和皮层以下的运动通路进行检测，其波幅的变化是运动系统功能改变的可靠且灵敏指标[9]，MEP可较准确的反应SCI的病情变化，并能快速判断从大脑中枢到肌肉整个运动系统的完整性；据研究报道，大鼠脊髓内可能存在行走中枢模式发生器(CPG)，给予适当的刺激即可激发其活动，产生行走样运动[10]。而BBB评分通过大鼠负重行走或前后左右协调运动，以对其后肢运动功能进行评分，不能分辨损伤轻重及是否假损伤，受人的主观因素影响较大，并且后肢运动有多少是自发恢复的，目前研究尚无法回答[11]。本实验结果显示，SCI组第3天、7天MEP检测较BBB评分敏感；MEP波幅和潜伏期的变化更能直接反应SCI后运动功能的恢复程度。目前MEP已成为诊断脊髓损伤和评价脊髓功能的重要手段[12]。

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Effect of Panax NotoginSeng Saponins on motor evoked potentials of spinal cord injured rats with motion function

YANG Hui1,ZHANG Yu1,CHEN Xu-yi2,ZHAO Chang-yu2,WU Hui-li2,XING Ran1,ZHAO Yong-qing2△

(1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300073;2.The Affiliated Hospital of Logistics College of CAPF，Tianjin 300162,China)

Objective:To investigate the effect of Panax NotoginSeng Saponins(PNS)on functional recovery of rats with spinal cord injury(SCI)after exercise.Methods:SD normal rats were randomly divided into normal control group(Normal)and control group(Sham),spinal cord injury(SCI)and spinal cord injury(SCI)+ panax notoginseng saponins group(PNS)(n=8).All rats were given basso beattie bresnahan motor function score(BBB)and motor evoked potentials(MEP)examination to observe rat hind limb motor function recovery before operation and 1,3,7,14,21,28 days after operation.Results:After operation,the BBB scores of Sham group,PNS group,SCI group were lower than that of normal;MEP amplitude was lower than that of normal group;the incubation time was prolonged compared with that in normal group.In PNS group compared with that in the SCI group,BBB scores at 7,14,21 and 28 days was significantly different(P<0.05).There were significant differences in the latency(Lat)and amplitude(Amp)of MEP within PNA subgroups or between the PNS and the SCI groups at 7,14,21,28 days(P<0.05).Conclusion:PNS can promote the recovery of motor function after SCI in rats.

spinal cord injury;panax notoginseng saponins(Traditional Chinese Medicine);motor evoked potentials;rats

2015-04-14

2015-10-08

△Tel:15022484780；E-mail：yongqing650912@163.com

R3

A

1000-6834(2016)02-142-04

10.13459/j.cnki.cjap.2016.02.012