周围神经横断后显微缝合与Nerve Tape修复的行为恢复及运动神经再支配结局比较

《Journal of Neuroscience Methods》:Behavioral recovery and motor reinnervation outcomes after peripheral nerve transection with microsuture or Nerve Tape repair

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月28日 来源:Journal of Neuroscience Methods 2.5

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  英文摘要翻译:周围神经损伤(peripheral nerve injuries, PNIs)即便经过手术修复,其恢复效果往往仍然不佳。显微缝合(microsuturing)是神经修复的标准术式,但操作具有挑战性且耗时。采用Nerve Tape或显微缝合修复后,

  
英文摘要翻译:周围神经损伤(peripheral nerve injuries, PNIs)即便经过手术修复,其恢复效果往往仍然不佳。显微缝合(microsuturing)是神经修复的标准术式,但操作具有挑战性且耗时。采用Nerve Tape或显微缝合修复后,行为学结局相似;采用Nerve Tape或显微缝合修复后,神经解剖学结局亦相似;恢复结局在性别间无差异。
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一、研究背景与科学问题

周围神经损伤(peripheral nerve injuries, PNIs)是临床常见的神经系统损伤,约5%的创伤性损伤伴有主要周围神经损伤,而小直径(≤2 mm)神经损伤(如指神经)约占上肢神经损伤的41%。PNIs可导致运动与感觉功能的永久性丧失以及慢性疼痛。即使接受外科手术修复,功能恢复仍常不理想,例如约50%–60%的患者在上肢神经修复后未能获得有用的功能恢复。目前临床修复的金标准为神经缝合术(neurorrhaphy),通常采用显微缝合(microsuture)将神经断端外膜对合,以促进再生轴突的准确生长。然而,该技术难度大、耗时长,且约40%的显微缝合修复存在不可接受的神经束对位不良。Nerve Tape是一种新型神经对合装置,由脱细胞猪小肠黏膜下层制成,并嵌入镍钛诺(Nitinol)微钩以稳定离断的神经残端。既往研究显示,Nerve Tape可显著缩短手术时间并改善神经对位,但针对小直径神经修复的行为学与神经解剖学结局,尤其在两性中的比较研究仍有限。本研究旨在利用大鼠坐骨神经横断模型,系统比较显微缝合与Nerve Tape修复在两种性别中的行为恢复(运动与感觉)及运动神经再支配情况,评估Nerve Tape是否可作为传统神经缝合术的有效替代方案。

二、研究设计与方法概述

研究人员采用成年Lewis大鼠(约100日龄,雌雄各半)建立左侧坐骨神经横断模型,随机分为显微缝合修复组(雄18只,雌20只)和Nerve Tape修复组(雄18只,雌18只),并设未损伤完整对照组(雄4只,雌4只)。术前及术后3天起每周进行行为学测试,包括坐骨神经功能指数(Sciatic Functional Index, SFI)评估运动功能,Von Frey纤维丝测试评估机械敏感性,丙酮测试评估冷热敏感性。在术后8周(早期恢复期)或12周(晚期恢复期)时,向前胫骨肌(anterior tibialis, TA)注射结合霍乱毒素β亚基的辣根过氧化物酶(BHRP)进行逆行标记,观察脊髓L3–L6节段运动神经元的标记数量与位置,以评估运动轴突再生及异常再支配情况。手术时长记录为麻醉总时间。所有行为学测试对实验条件设盲。

三、主要研究结果

3.1 手术时长

显微缝合修复的中位手术时长为34.5分钟,而Nerve Tape修复仅需19.0分钟,显著缩短44.9%(p < 0.0001)。

3.2 行为恢复

3.2.1 运动功能(SFI)

坐骨神经损伤后所有动物SFI评分显著下降,3天时降至最低(约?102至?94),随后在早期恢复期(3天至8周)逐渐改善,至8周时显著优于3天(p < 0.0001),但未恢复到基线水平。9–12周期间SFI评分趋于平台期,不再明显变化。在所有时间点,修复方式与性别均无显著差异,也无交互作用。

3.2.2 机械敏感性(Von Frey)

损伤后3天,所有动物机械缩足阈值显著升高,表现为急性机械麻醉;随后从3周开始阈值显著下降,至4周时已恢复至基线水平,此后再无明显变化。修复方式与性别对各时间点阈值无显著影响。

3.2.3 冷热敏感性(丙酮试验)

丙酮刺激反应时间在损伤后迅速升高,且在整个术后观察期内持续处于较高水平,未恢复至基线。3天时,除Nerve Tape修复的雄性外,所有组反应时间均显著高于基线;Nerve Tape修复的雄性在3天至2周期间反应时间显著短于微缝合修复的雄性。雌性Nerve Tape修复组未表现出这种早期保护效应。9–12周期间,所有组反应时间仍持续升高,且修复方式与性别间无差异。

3.3 运动神经元逆行标记

未损伤动物中,前胫骨肌注射BHRP仅在L3节段标记同侧运动神经元,平均标记68.50 ± 4.35个,无性别差异。损伤后,所有动物均成功标记到L3节段的运动神经元,同时在L4–L6节段出现异常标记,表明存在轴突错误再生至不适当的肌肉。总标记运动神经元数量:8周时,雌性损伤后总数与完整对照无差异,而雄性总数较完整对照减少36.1%;至12周时雄性总数恢复至完整水平。修复方式对总标记数无显著影响。位于前胫骨肌正常范围(L3)内的运动神经元数量:8周和12周时,所有损伤动物均较完整对照显著减少(分别减少47.7%和35.6%),但两种修复方式之间无差异。位于正常范围之外的异常投射运动神经元数量:8周时,显微缝合修复的动物异常投射神经元数量比Nerve Tape修复多50.6%,且雄性中显微缝合修复组异常投射神经元显著多于Nerve Tape组;雌性异常投射神经元数量始终多于雄性。12周时,修复方式之间的差异消失,但性别差异持续存在。

四、讨论与结论

本研究表明,Nerve Tape修复与显微缝合修复在行为恢复(运动与感觉)及运动神经元再支配结局上具有可比性,且两种修复方式在不同性别中均表现出相似结果。Nerve Tape显著缩短手术时间,减少麻醉暴露,具有临床优势。运动神经元标记结果显示,Nerve Tape不会阻碍运动轴突再生或逆行运输,且其微钩设计未破坏神经内束结构。尽管Nerve Tape在8周时减少了雄性异常投射运动神经元数量,但该优势在12周时消失,提示手术对位对轴突导向的改善存在上限。雌性大鼠坐骨神经直径较小,可能出现更多的异常投射,但行为结局仍与雄性相当。总体而言,Nerve Tape可作为小直径神经损伤修复的安全有效替代方法,适用于两种性别患者,其改善神经对位和缩短手术时间的优点支持其在临床中的持续应用。
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