探讨完全性脊髓损伤后脊髓组织的病理学变化及其对临床诊治的意义。
选取完全性脊髓损伤患者，行损伤段脊髓及坏死组织清除、功能生物材料联合自体干细胞移植术。对术中所收集损伤脊髓标本，根据损伤时间分为急性损伤期(≤3 d)3例、亚急性损伤期(4～14 d)3例和慢性损伤期(>14 d)1例。HE染色观察损伤脊髓组织病理变化；免疫荧光检测缺氧诱导因子－1α(HIF－1α)、肿瘤坏死因子－α(TNF－α)、微管相关蛋白2(MAP2)表达情况。
(1)完全性脊髓急性损伤期主要表现为弥漫充血、液化，亚急性损伤期表现为炎症细胞浸润、脊髓液化，慢性损伤期主要为瘢痕修复。(2)HIF－1α慢性损伤期表达水平(24.67±0.51)高于急性损伤期(3.17±0.40)和亚急性损伤期(4.62±0.48)(P<0.05)，且亚急性损伤期表达水平高于急性损伤期(P<0.05)。(3)TNF－α亚急性损伤期表达水平(17.60±1.17)高于急性损伤期(5.35±0.33)和慢性损伤期(1.81±0.17)(P<0.05)，且急性损伤期表达水平高于慢性损伤期(P<0.05)。(4)MAP2急性损伤期表达水平(9.46±0.41)高于亚急性损伤期(3.25±0.42)和慢性损伤期(1.16±0.08)(P<0.05)，且亚急性损伤期表达水平高于慢性损伤期(P<0.05)。
完全性脊髓损伤后脊髓出现充血、液化、坏死并逐渐瘢痕修复等病理变化，损伤期间存在低氧、炎症、神经元凋亡和修复等多种现象，脊髓损伤后炎症因子主要表达于亚急性损伤期的微环境变化过程，缺氧主要参与了慢性损伤期病理变化过程。这可为临床完全性脊髓损伤的药物治疗和手术治疗时机提供新的理论参考依据。
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脊髓损伤发病率逐渐上升[1]，且治疗费用昂贵、预后差、致残率高，给社会带来沉重的负担[2]。在脊髓损伤病因中，外伤性脊髓损伤除直接导致脊髓神经细胞破坏外，还会随着损伤时间推移，造成二次损伤，导致损伤节段脊髓损伤上延，使病灶周围正常神经组织发生自身破坏性病变[3]。脊髓损伤微环境能够抑制神经干细胞定向向神经元分化[4]，破坏神经元的微管相关蛋白2(MAP2)[5]。MAP2结合微管为神经元细胞骨架提供支持，并且能促进树突结构稳定和轴突生长，还对细胞功能有至关重要作用，如突触输入的整合、局部信号转导、蛋白质运输和突触可塑性[6,7,8]，从而影响神经功能的恢复。影响脊髓损伤神经干细胞修复的机制包括过低氧环境、兴奋性氨基酸过度释放及炎症反应等[9,10]。脊髓损伤动物模型实验的高通量基因测序结果经生物信息学综合分析表明，在损伤急性和亚急性期，肿瘤坏死因子－α(TNF－α)、缺氧诱导因子－1(HIF－1)等参与脊髓损伤及影响神经功能恢复的动态过程[11]。损伤后TNF－α迅速积累到损伤的中枢神经系统内的损伤部位，并作为一种多向生长促炎细胞因子，可诱导多种生物学作用，包括诱导细胞凋亡[12]。TNF－α可诱导少突胶质细胞和体外神经元细胞系的凋亡[13,14]。HIF－1α是HIF－1的亚基，主要表达于缺氧条件下，并在常氧条件下通过泛素－蛋白酶体途径迅速降解[15]。HIF－1α能激活编码促红细胞生成素、葡萄糖转运蛋白、糖酵解酶、血管内皮生长因子等基因的转录，从而增加脊髓损伤区细胞在缺氧环境下氧气的输送和促进细胞代谢，保护缺氧细胞免于凋亡或坏死[16]。临床上对脊髓损伤的治疗方法主要包括手术减压、基因转染细胞移植、组织工程支架、神经营养药物治疗及康复功能锻炼等[17]，但疗效并不理想，常留有不同程度的神经功能永久缺失，致残率高[18]。尽管目前在治疗脊髓损伤手术技术上有所进步，但手术对于神经功能的恢复仍然没有明显效果。因此，进一步了解脊髓损伤的病理学变化和探讨TNF－α、HIF－1α在脊髓损伤中的损伤机制及MAP2随损伤进展的动态变化情况对于脊髓损伤的治疗具有重要意义。目前脊髓损伤研究模型大多为动物模型。但由于种属差异性，人脊髓损伤的病理过程中微环境与动物脊髓损伤模型是否一致尚未明确。由于技术及伦理学等限制，人急性完全性脊髓损伤标本一般无法获得，且对于人急性完全性脊髓损伤的病理学变化研究甚少。自2016年我院联合中科院开展"功能生物材料联合自体干细胞移植治疗完全性脊髓损伤"临床研究，在手术过程中获得7例损伤脊髓标本。笔者通过对标本进行HE染色和免疫荧光染色检测，了解脊髓损伤病理学变化、微环境变化的动态过程及神经元修复情况，为完全性脊髓损伤的临床治疗提供参考依据。
