1 材料与方法
1.1 动物分组
成年健康雌性Wistar大鼠48只,8月龄,体质量290~340 g,清洁级,由同济医科大学动物中心提供。随机分为单纯股骨骨折组16只、股骨骨折并脑损伤组16只和股骨骨折并脊髓损伤组16只,每组再分为骨折后1、4、7和14 d等4个观察组,每组4只大鼠。
1.2 动物模型的建立
应用自由坠落重物撞击法建立脑或脊髓损伤动物模型[1]。1期郭静芹,徐进亮,梁爱琴,等脑和脊髓损伤对骨折股骨骨痂中NGF表达影响35
1.2.1 单纯股骨骨折组 将大鼠用100 g/L的水合氯醛(300 mg/kg)腹腔注射麻醉,仰卧位固定于手术台上。常规消毒,无菌操作,取股外侧纵行切开1 cm,经股前、外侧肌间隔分离至股骨,用线锯切断股骨中段,然后行克氏针髓腔逆行固定,逐层缝合切口,消毒包扎。术后放置笼中,常规饲养,自由活动与取食。
1.2.2 股骨骨折并脑损伤组 完成上述手术后,在颅顶沿正中线切开皮肤,显露右顶骨,于中线旁2 mm处用骨钻钻开直径5 mm骨窗,暴露硬脑膜。将动物置于重力打击装置下,用质量20 g的金属砝码于30 cm高处,通过玻璃导向管自由坠落,撞击置于硬脑膜上的圆柱形撞击杆,造成中度脑损伤。迅速移开打击装置,逐层缝合切口,消毒包扎。其中有3只大鼠撞击后当场死亡,死亡的大鼠再补齐。术后放置笼中,每8 h挤尿1次,常规饲养,自由活动与取食。
1.2.3 股骨骨折并脊髓损伤组 完成股骨骨折手术后,于动物背部常规消毒,无菌操作,纵行切开皮肤及皮下组织,剥离棘突旁肌肉,切除第7胸椎棘突及椎板,暴露硬脊膜。将动物置于重力打击装置下,用质量20 g的金属砝码于5 cm高处,通过玻璃导向管自由坠落,撞击置于硬脊膜上的圆柱形撞击杆,造成中度脊髓损伤。迅速移开打击装置,逐层缝合切口,消毒包扎。应用改良Tarlov评分法测评大鼠后肢运动功能状况[2]。
1.3 标本采集和切片制备
各组动物在规定的观察时间点分批麻醉后,经左心室依次灌注生理盐水200 mL和40 g/L多聚甲醛300 mL。立即在无菌操作下,沿骨折部位上、下各1 cm处用线锯截取股骨,置于40 g/L多聚甲醛中后固定2 h,蒸馏水浸泡4 h,然后放入质量分数为0.20乙二胺四乙酸二钠中3~4周,充分脱钙(以用针头能轻易扎穿骨皮质为宜)。修剪股骨标本长约1 cm,常规梯度乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,沿股骨长轴纵行连续切片,片厚7 μm,粘于多聚赖氨酸处理的切片上,置4 ℃冰箱中备用。
1.4 苏木精伊红染色切片染色后,细胞核呈蓝色,细胞浆呈淡红色。
1.5 免疫组织化学染色
兔抗鼠NGF多克隆抗体、SABC试剂盒、DAB显色试剂盒购于武汉博士德生物工程有限公司。按照试剂盒说明操作,DAB显色,观察骨痂组织成骨细胞及纤维母细胞内NGF表达情况,细胞浆出现棕黄色颗粒者为阳性细胞。阴性对照以0.1 mmol/L的PBS代替一抗,不出现阳性着色。
1.6 阳性细胞数和吸光度的检测
每个标本在高倍镜(400倍)下随机观察骨痂处4个不重叠的视野,应用WIDAS21图像分析系统计算每个视野阳性细胞数。
2 结 果
2.1 组织学观察
2.1.1 单纯骨折组 表现为典型的骨折愈合过程,骨痂呈梭形向外膨胀,骨膜反应轻,纤维骨痂量少,膜内成骨和软骨内成骨并存,以前者为主。骨折第4天骨膜开始增厚,骨膜内形成的软骨细胞及纤维母细胞的量逐渐增多。随着时间的延长,成骨细胞增多,骨痂层逐渐增厚,至骨折第14天已形成典型的骨小梁结构。