單纖維傳導檢測對糖尿病大鼠運動神經損害的早期診斷價值

田麗，劉娜，鄭麗娜，朱炬，張哲成

(天津市第三中心醫院，天津300170)

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單纖維傳導檢測對糖尿病大鼠運動神經損害的早期診斷價值

田麗，劉娜，鄭麗娜，朱炬，張哲成

(天津市第三中心醫院，天津300170)

目的以糖尿病大鼠坐骨神經超微結構改變作為客觀依據，探討單纖維傳導檢測對糖尿病大鼠運動神經損害的早期檢測價值。方法 選取SD大鼠37只，隨機分為對照組19只、糖尿病組18只；糖尿病組經腹腔注射鏈脲佐菌素誘導成糖尿病大鼠模型。在造模第4、8、12周對糖尿病組及對照組進行坐骨神經單纖維傳導速度(SF-CV)、單纖維傳導末端運動潛伏期(SF-DML)及坐骨神經運動傳導速度(MCV)、末端運動潛伏期(DML)、復合肌肉動作電位(CMAP)檢測，并利用電鏡觀察大鼠坐骨神經的超微結構，比較兩組大鼠不同時期各項神經電生理指標、電鏡觀察結果的差異。結果 造模第4周，糖尿病組大鼠坐骨神經SF-CV、SF-DML、MCV、DML、CMAP與對照組比較無統計學差異(P均>0.05)；電鏡顯示糖尿病組大部分神經纖維尚正常。第8周，糖尿病組左側坐骨神經SF-CV較對照組減低、SF-DML較對照組延長(P均<0.05)；電鏡顯示糖尿病組坐骨神經可見髓鞘明顯損害。第12周，糖尿病組右側坐骨神經SF-CV、MCV較對照組減低， SF-DML、DML較對照組延長，CMAP較對照組減低(P均<0.01)；電鏡觀察糖尿病組坐骨神經嚴重受損。結論 單纖維傳導檢測可早期發現糖尿病大鼠運動神經纖維異常。

糖尿病；周圍神經病變；單纖維傳導；運動神經傳導；電鏡;大鼠

糖尿病周圍神經病變(DPN)初期大多為肢端麻木疼痛自覺癥狀，而運動神經損害表現輕微，往往被忽視且不易被臨床、神經電生理檢查發現。單纖維傳導檢測利用單纖維針電極記錄面積小的特點,可選擇性測量一小組或者單個神經纖維的運動傳導，有利于發現早期、輕度或者部分神經損傷。因此我們利用單纖維傳導檢測技術對糖尿病大鼠坐骨神經運動纖維進行評價，探討其對糖尿病運動神經纖維損害的早期診斷價值。

1　材料與方法

1.1 實驗動物及處理 健康雄性SD大鼠37只(由北京大學醫學部動物中心提供)，體質量為180～220 g。適應性飼養1周后采用隨機數字表法將大鼠隨機分為對照組19只、糖尿病組18只。糖尿病組大鼠給予一次性腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)制備糖尿病模型，對照組大鼠僅給予注射等量的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。造模第4周末，兩組各取8只進行右側坐骨神經電生理檢測，并另取其中1只大鼠的右側坐骨神經標本行電鏡觀察；第8周末，對以上兩組所取8只大鼠再行左側坐骨神經電生理檢測后處死，并取其中1只大鼠的左側坐骨神經標本行電鏡觀察。第12周末，對照組10只、糖尿病組9只大鼠進行右側坐骨神經電生理檢測后處死，并取其中1只大鼠坐骨神經標本行電鏡觀察。

1.2 神經電生理檢測 將大鼠用10%水合氯醛腹腔注射麻醉后，俯臥固定于平板上。環境溫度22～25 ℃。應用美敦力Keypointnet肌電圖儀進行神經電生理檢測，帶通2～100 kHz。①運動神經傳導檢測：參照 Terata等[1]方法，根據大鼠坐骨神經走向，采用單極針經皮插入作為刺激電極；第1刺激點陰極置于坐骨切跡，陽極旁開5 mm；第2刺激點陰極置于同側內踝后方，陽極旁開5 mm，用方形波(強度5～15 mA、脈寬0.2 ms)刺激神經。以單極針電極作為記錄電極，陰極插入右足底骨間肌，陽極插入右足底皮下，地線置于尾部皮下。分別測量末端運動潛伏期(DML)和復合肌肉動作電位(CMAP)、運動神經傳導速度(MCV)。②單纖維傳導檢測：包括單纖維傳導速度(SF-CV)及單纖維傳導末端運動潛伏期(SF-DML)檢測。參照 Terata等[1]方法，以單纖維針電極作為記錄電極，插入右足底骨間肌，地線置于尾部皮下。分別測量SF-DML及SF-CV。SF-DML為由內踝后方刺激開始至單纖維動作電位起始點之間的時間。SF-CV 為兩個刺激部位之間的距離/兩刺激部位潛伏期差值。移動單纖維針電極以獲得3個不同記錄點的SF-CV及SF-DML數值，并取平均值。

1.3電鏡觀察取坐骨神經組織，即刻投入預冷的電鏡固定液中送檢，標本經2.5%戊二醛固定液、1%四氧化鋨固定，上升梯度乙醇脫水，環氧丙烷過渡，Epon812環氧樹脂包埋。經半薄切片定位后，以LEICA ULTRACUT-R超薄切片機制備超薄切片，厚度50 nm；醋酸鈾及檸檬酸鉛雙重染色，HITACHI-7500透射電鏡觀察，Megaview數字化電鏡攝影系統攝片。

2　結果

2.1 糖尿病大鼠模型造模情況 糖尿病組大鼠腹腔注射STZ后第1、8、12周，尾靜脈取血測血糖，血糖水平分別為(25.45±3.93)、(23.06±4.3)、(23.23±3.59) mmol/L；對照組血糖水平分別為(5.06±0.54)、(5.14±0.52)、(5.39±0.70) mmol/L。兩組血糖比較差異有統計學意義(P均<0.01)。

2.2造模第4周兩組神經電生理、電鏡檢查結果兩組右側坐骨神經SF-CV、SF-DML、MCV、DML、CMAP差異無統計學意義(P均>0.05)。見表1。電鏡觀察：對照組坐骨神經髓鞘、軸索完整，微管微絲正常，神經髓鞘板層規則、整齊。糖尿病組可見坐骨神經輕微損傷，低倍鏡觀察大部分神經纖維尚正常，高倍鏡觀察部分神經髓鞘局灶板層熔融，出現小裂隙。

表1　造模第4周兩組右側坐骨神經電生理檢查結果比較±s)

2.3造模第8周兩組神經電生理、電鏡檢查結果糖尿病組左側坐骨神經SF-CV較對照組減低(P<0.05)，SF-DML較對照組延長(P<0.05);MCV、DML、CMAP較對照組無統計學差異(P均>0.05)。見表2。電鏡觀察：對照組坐骨神經超微結構正常。糖尿病組坐骨神經可見明顯髓鞘損害，髓鞘板層松散、分離，結構不清，外側部分有熔融灶。

表2　 造模第8周兩組左側坐骨神經電生理檢測結果比較±s)

2.4造模第12周兩組神經電生理、電鏡檢查結果糖尿病組右側坐骨神經SF-CV、MCV較對照組減低(P均<0.01)， SF-DML、DML較對照組延長(P均<0.01)，CMAP較對照組減低(P<0.01)。見表3。電鏡觀察：對照組坐骨神經組織超微結構正常。糖尿病組坐骨神經受損嚴重，髓鞘板層結構破壞，蓬松變厚，有折疊、熔融，軸索受擠壓，軸索內微管微絲紊亂。

表3　 造模第12周兩組右側坐骨神經電生理檢測結果比較±s)

3　討論

DPN起病隱匿，患者常因肢體麻木、疼痛等感覺癥狀就診，早期電生理表現以感覺神經纖維受損為主，小纖維受累明顯[2]，臨床及電生理檢測對運動神經纖維的關注度較低。而糖尿病運動神經纖維的損害可導致肌肉無力、肌容積減少，增加跌倒風險，在DPN早期并不易被發現[3]。

單纖維傳導檢測是基于單纖維肌電圖而發展起來的神經電生理技術[4, 5]，2007年開始有研究者以單纖維針電極代替表面電極作為記錄電極進行單纖維傳導檢測[6]。由于單纖維針電極側孔的記錄范圍遠小于表面電極的記錄范圍[7]，因此將其應用于傳導速度檢測時，可以收集少量肌纖維電位，進一步計算少量甚至單個神經纖維的傳導速度，利于發現早期、輕度運動神經纖維功能異常。

Padua等[8]在常規運動神經傳導正常糖尿病患者發現SF-CV下降。我們前期的研究將SF-CV檢測應用于腕管綜合征患者及糖尿病患者，顯示SF-CV檢測較常規運動神經傳導檢測對周圍神經運動纖維早期損害診斷更為敏感[9, 10]。但是神經電生理顯示的結果異常是否與DPN的病理性改變相一致，是否能反映周圍神經的真實狀況，應進一步行病理學觀察。鑒于無法對糖尿病患者運動神經纖維活檢取材檢測，故本文利用糖尿病大鼠模型進行研究。Shi等[11]測定正常大鼠坐骨神經MCV為50 m/s。本研究結果為51.45 m/s。與其基本一致。陳偉等[12]發現糖尿病大鼠造模后4周時少數腓腸神經纖維髓鞘扭曲，部分髓鞘松散。Souayah等[13]在小鼠高血糖后4周即觀察到運動神經纖維末端側支芽生，提示糖尿病的早期階段即出現運動神經纖維損害，而高血糖后6周，MCV及CMAP仍為正常。本研究在糖尿病造模后4周電鏡觀察坐骨神經也發現少量神經髓鞘局灶性損害，神經電生理檢測與正常對照組相比均未發現差異。8周時電鏡觀察局灶性髓鞘板層松散、分離，此時糖尿病大鼠MCV、DML及CMAP檢測均未顯示異常，但應用單纖維傳導檢測將神經分為若干小部分進行研究，發現了SF-CV下降及SF-DML延長，顯示單纖維傳導較運動神經傳導檢測更易于發現早期部分的神經損害。衛重娟等[14]發現糖尿病大鼠造模后15周坐骨神經MCV下降。本研究中發現DM大鼠高血糖后12周出現坐骨神經MCV下降，CMAP減低，單纖維傳導異常進一步加重。此檢測結果與電鏡顯示髓鞘折曲、軸索受擠壓等嚴重損害基本一致。電鏡證實的糖尿病大鼠模型的周圍神經損害，為單纖維傳導檢測早期發現糖尿病周圍神經運動纖維異常的應用價值提供了客觀支持依據。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2016.33.012

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