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17
脊髓损伤后凋亡
应用原位末端标记法 (TUNEL) 与免疫组 化结合，
大鼠脊髓横断后，断端两侧白质脱髓鞘 区 P53 和 Bax 表达增强，Bcl-2 仅少量 表达 ；出现大量 TUNEL 标记阳性细胞； TEM 见少突胶质细胞典型凋亡改变，说 明大鼠脊髓横断后白质内胶质细胞出现 凋亡
18
细胞内外K离子的变化
K+ 从受伤的神经元释放，细胞外 K+ ， 神经元丧失传导冲动的能力
细胞外 K + 浓度 > 20 mmol/L 可使动作电 位传导终止
严重SCI后，白质细胞外 K+ 在6 min 内可 由4 mmol/L 到 50 mmol/L, 甚至更高
此现象可持续达 2 h,直到细胞外 K+ 浓度 降低到 15mmol/L 以下时，抑制方能逆转
19
细胞内外Ca离子的变化
细胞内Ca 2+ 后，可激活蛋白溶酶和脂 质溶酶，引起细胞损伤和坏死
SCI 后，细胞外 Ca2+ 内流超载，损伤周 围组织 Ca 2+ 也流向损伤组织，使组织总 Ca 2+ 和细胞内 Ca 2+ 都过度增高，细胞 内 Ca 2+ 超载称为细胞死亡最后公共通路
20
Ca2+内流的机制
SCI 严重程度与水肿纵向扩展有关，伤后 6~8d 达高峰
水肿可表现为继发形式，血浆超滤液逐 渐出现，呈持久血管性水肿
继发性内皮细胞连接的松弛发生毛细管 漏，或超过内皮增加的小泡样输送
10
微循环障碍
分为两区 ： 第一区：出血，组织不存活，微血管
床逐渐丧失灌注的能力 第二区 ：血管床仍保持畅通 治疗在于尽量不使第一区扩大，同时
调节
12
影响SCBF的因素
灌注压 ( perfusion pressure, PP ) 平均动脉压 ( mean arterial pressure, MAP) SCI 后，脊髓自动调节血压机制受到损害 脑脊髓压 (cerebro–spinal pressure , CSFP )
SCBP 与 MAP呈线性相关 PP = MAP – CSFP
13
巨噬细胞
SCI 后首先是 PMN 浸润，伤后1~2 d 开 始巨噬细胞浸润， 5~7 d 达到峰值， SCI 后存活的神经纤维继发脱髓鞘及轴突迟 发功能丧失，与巨噬细胞应答时间一致
巨噬细胞具清除细胞碎片、恢复血流及 SCI 内环境等保护作用, 但与吞噬细胞活 性和刺激瘢痕形成等破坏作用很难分开
使第二区仍然存活的组织维持灌注
11
微循环障碍
正常脊髓血流量 (SCBF) : 分布呈阶段性 腰膨大 > 颈膨大 > 胸腰段 > 上胸段 >
中胸段 > 上颈段 平均 SCBF 为 24.29 5.63 ml/100g/min 灰质与白质血流量比率约为 3.22 : 1 正常脊髓血压在6.7 ~ 17.3kPa下可自行
细胞膜缺损处的泄露，去极化，特异性Ca2+通 道的开放
N-甲基D-天冬氨酸(NMDA)依赖性通道的活化 清除功能障碍 （Na+-Ca2+交换减少、Ca2+泵失
能等） 细胞内储库释放Ca2+ 脊髓组织坏死的磷脂膜局部自溶或许是SCI区
域内细胞外液Ca2+过高的一种主动机制，以获 得自身修复或保护的足够时间
8
水肿
SCI 后，血-脑（脊髓）屏障 (BSCB) 破 坏，CNS 正常内皮的选择性渗透性受到 影响，内皮的损坏将促进血管性水肿的 形成，血管外间隙内聚集富含蛋白的血 浆样液体
一定程度细胞毒性水肿，对神经组织引 起压迫，维持异常电解质环境
白质水肿降低灌注，促进组织继发损伤
9
水肿
伤后立即，水肿局限于脊髓中央部分， 逐渐呈离心性向白质扩散
引起脊髓坏死或神经功能丧失重要原因 除与血管直接损伤有关外，还与血管活
性物质释放引起血管痉挛、血栓形成、 血栓素(TXA)有关
7
局部缺血
血管内皮损伤与SCBF 同等重要 再灌注后最初数分钟内，细胞死亡有一
爆发过程，缺血后40 min, 神经元胞体和 轴突有明显免疫组化及病理学损伤，再 灌注 4 h，NF 反应阳性，NF 紊乱、稀疏、 崩溃、溶Hale Waihona Puke Baidu、轴突肿胀、扩大、消失
21
Mg2+的变化
– 脊髓损伤后，局部组织 Mg2+ 含量下降，其程度与 SCI 损伤程度呈正相关。说明 Mg2+ 的降低参与了 SSCI
– 早期补充 Mg2+ 可减轻因 Mg2+ 下降造成的 SSCI – Mg2+是一种非竟争性 NMDA 受体拮抗剂 ，可阻滞
水肿 1 w ：中央区出现囊形变 4 w : 囊腔内有星形胶质细胞或残存脱髓鞘的
轴突
16
脊髓损伤后细胞凋亡
凋亡是以细胞或细胞核皱缩、染色质密 度增加，膜芽出为特征，其过程需要精 确的基因转录和一定量蛋白质合成，是 一种主动性、不同于坏死的死亡形式
SCI 后，神经元及胶质细胞都产生凋亡， 但就分布范围及持续时间来说，后者更 具意义
脊髓损伤
SPINAL CORD INJURY
1
脊髓损伤
脊髓原发性损伤(ASCI) 脊髓继发性损伤 (SSCI)
2
原发性脊髓损伤
机械压迫，出血，细胞内外电解 质改变
一般4 h 内 不可逆
3
继发性脊髓损伤
包括水肿、局部缺血、炎症反应，再灌 注、钙离子通道改变、脂质过氧化等
生物化学变化中，具自体损伤因素及神 经保护因素，在分子细胞水平起主动调 节过程
14
星形胶质细胞
通过调节细胞外电解质平衡和合成CNS 细胞外基质蛋白 （胶原蛋白、纤维粘连 蛋白），以维持CNS的完整和内环境的 稳定
促进内皮细胞的紧密连接（血脊髓屏障 组成部分）直接或间接保护神经细胞
通过控制调控因子和基质蛋白的合成对 神经起破坏作用
15
脊髓损伤后电镜观察
5 min : 皮质小静脉扩张，红细胞膨胀 15~30 min : 血管周围间隙出血，轴突变化 1 h ：染色质溶解，前角细胞缺血 4 h ：中央区出血坏死，灰白质交界处进行性
可逆性，可被控制 了解其分子机制，对采取治疗措施有重
要意义
4
脊髓损伤后病理改变
出血 水肿 神经坏死 轴突碎裂 脱髓鞘 空洞形成
5
缺血
乳酸水平明显升高 低灌注量程度与脊髓生理功能改变
及诱发电位相关 组织氧含量明显减低
6
局部缺血
灰、白质血管反应不同，前者在伤后 1~2h 内迅速出现缺血和梗死，白质血流 (SCBF) 与创伤程度有关
脊髓损伤后凋亡
应用原位末端标记法 (TUNEL) 与免疫组 化结合，
大鼠脊髓横断后，断端两侧白质脱髓鞘 区 P53 和 Bax 表达增强，Bcl-2 仅少量 表达 ；出现大量 TUNEL 标记阳性细胞； TEM 见少突胶质细胞典型凋亡改变，说 明大鼠脊髓横断后白质内胶质细胞出现 凋亡
18
细胞内外K离子的变化
K+ 从受伤的神经元释放，细胞外 K+ ， 神经元丧失传导冲动的能力
细胞外 K + 浓度 > 20 mmol/L 可使动作电 位传导终止
严重SCI后，白质细胞外 K+ 在6 min 内可 由4 mmol/L 到 50 mmol/L, 甚至更高
此现象可持续达 2 h,直到细胞外 K+ 浓度 降低到 15mmol/L 以下时，抑制方能逆转
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细胞内外Ca离子的变化
细胞内Ca 2+ 后，可激活蛋白溶酶和脂 质溶酶，引起细胞损伤和坏死
SCI 后，细胞外 Ca2+ 内流超载，损伤周 围组织 Ca 2+ 也流向损伤组织，使组织总 Ca 2+ 和细胞内 Ca 2+ 都过度增高，细胞 内 Ca 2+ 超载称为细胞死亡最后公共通路
20
Ca2+内流的机制
SCI 严重程度与水肿纵向扩展有关，伤后 6~8d 达高峰
水肿可表现为继发形式，血浆超滤液逐 渐出现，呈持久血管性水肿
继发性内皮细胞连接的松弛发生毛细管 漏，或超过内皮增加的小泡样输送
10
微循环障碍
分为两区 ： 第一区：出血，组织不存活，微血管
床逐渐丧失灌注的能力 第二区 ：血管床仍保持畅通 治疗在于尽量不使第一区扩大，同时
调节
12
影响SCBF的因素
灌注压 ( perfusion pressure, PP ) 平均动脉压 ( mean arterial pressure, MAP) SCI 后，脊髓自动调节血压机制受到损害 脑脊髓压 (cerebro–spinal pressure , CSFP )
SCBP 与 MAP呈线性相关 PP = MAP – CSFP
13
巨噬细胞
SCI 后首先是 PMN 浸润，伤后1~2 d 开 始巨噬细胞浸润， 5~7 d 达到峰值， SCI 后存活的神经纤维继发脱髓鞘及轴突迟 发功能丧失，与巨噬细胞应答时间一致
巨噬细胞具清除细胞碎片、恢复血流及 SCI 内环境等保护作用, 但与吞噬细胞活 性和刺激瘢痕形成等破坏作用很难分开
使第二区仍然存活的组织维持灌注
11
微循环障碍
正常脊髓血流量 (SCBF) : 分布呈阶段性 腰膨大 > 颈膨大 > 胸腰段 > 上胸段 >
中胸段 > 上颈段 平均 SCBF 为 24.29 5.63 ml/100g/min 灰质与白质血流量比率约为 3.22 : 1 正常脊髓血压在6.7 ~ 17.3kPa下可自行
细胞膜缺损处的泄露，去极化，特异性Ca2+通 道的开放
N-甲基D-天冬氨酸(NMDA)依赖性通道的活化 清除功能障碍 （Na+-Ca2+交换减少、Ca2+泵失
能等） 细胞内储库释放Ca2+ 脊髓组织坏死的磷脂膜局部自溶或许是SCI区
域内细胞外液Ca2+过高的一种主动机制，以获 得自身修复或保护的足够时间
8
水肿
SCI 后，血-脑（脊髓）屏障 (BSCB) 破 坏，CNS 正常内皮的选择性渗透性受到 影响，内皮的损坏将促进血管性水肿的 形成，血管外间隙内聚集富含蛋白的血 浆样液体
一定程度细胞毒性水肿，对神经组织引 起压迫，维持异常电解质环境
白质水肿降低灌注，促进组织继发损伤
9
水肿
伤后立即，水肿局限于脊髓中央部分， 逐渐呈离心性向白质扩散
引起脊髓坏死或神经功能丧失重要原因 除与血管直接损伤有关外，还与血管活
性物质释放引起血管痉挛、血栓形成、 血栓素(TXA)有关
7
局部缺血
血管内皮损伤与SCBF 同等重要 再灌注后最初数分钟内，细胞死亡有一
爆发过程，缺血后40 min, 神经元胞体和 轴突有明显免疫组化及病理学损伤，再 灌注 4 h，NF 反应阳性，NF 紊乱、稀疏、 崩溃、溶Hale Waihona Puke Baidu、轴突肿胀、扩大、消失
21
Mg2+的变化
– 脊髓损伤后，局部组织 Mg2+ 含量下降，其程度与 SCI 损伤程度呈正相关。说明 Mg2+ 的降低参与了 SSCI
– 早期补充 Mg2+ 可减轻因 Mg2+ 下降造成的 SSCI – Mg2+是一种非竟争性 NMDA 受体拮抗剂 ，可阻滞
水肿 1 w ：中央区出现囊形变 4 w : 囊腔内有星形胶质细胞或残存脱髓鞘的
轴突
16
脊髓损伤后细胞凋亡
凋亡是以细胞或细胞核皱缩、染色质密 度增加，膜芽出为特征，其过程需要精 确的基因转录和一定量蛋白质合成，是 一种主动性、不同于坏死的死亡形式
SCI 后，神经元及胶质细胞都产生凋亡， 但就分布范围及持续时间来说，后者更 具意义
脊髓损伤
SPINAL CORD INJURY
1
脊髓损伤
脊髓原发性损伤(ASCI) 脊髓继发性损伤 (SSCI)
2
原发性脊髓损伤
机械压迫，出血，细胞内外电解 质改变
一般4 h 内 不可逆
3
继发性脊髓损伤
包括水肿、局部缺血、炎症反应，再灌 注、钙离子通道改变、脂质过氧化等
生物化学变化中，具自体损伤因素及神 经保护因素，在分子细胞水平起主动调 节过程
14
星形胶质细胞
通过调节细胞外电解质平衡和合成CNS 细胞外基质蛋白 （胶原蛋白、纤维粘连 蛋白），以维持CNS的完整和内环境的 稳定
促进内皮细胞的紧密连接（血脊髓屏障 组成部分）直接或间接保护神经细胞
通过控制调控因子和基质蛋白的合成对 神经起破坏作用
15
脊髓损伤后电镜观察
5 min : 皮质小静脉扩张，红细胞膨胀 15~30 min : 血管周围间隙出血，轴突变化 1 h ：染色质溶解，前角细胞缺血 4 h ：中央区出血坏死，灰白质交界处进行性
可逆性，可被控制 了解其分子机制，对采取治疗措施有重
要意义
4
脊髓损伤后病理改变
出血 水肿 神经坏死 轴突碎裂 脱髓鞘 空洞形成
5
缺血
乳酸水平明显升高 低灌注量程度与脊髓生理功能改变
及诱发电位相关 组织氧含量明显减低
6
局部缺血
灰、白质血管反应不同，前者在伤后 1~2h 内迅速出现缺血和梗死，白质血流 (SCBF) 与创伤程度有关