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臂丛神经根性撕脱伤是骨科、手外科临床中的常见疾病,它是脊神经根在脊髓起点的断裂,造成神经连续性的中断、脊髓细胞的损伤,从而导致上肢功能部分或完全丧失,应属于中枢神经系统损伤的范畴,其损伤将直接导致脊髓微环境的改变以及前角运动神经元的凋亡、缺失,导致患肢严重的功能障碍。儿童神经损伤的预后要优于成年人。有一些研究发现儿童神经损伤后可以有更好的感觉功能恢复,但是具体原因还没有被完全阐明。一些研究者认为这是因为儿童的神经再生能力要优于成年人,而另外一些研究者认为这是由于儿童所具有的更好的神经系统可塑性。臂丛神经损伤其主要分为成人创伤性臂丛神经损伤及小儿分娩性臂丛神经损伤,两者在损伤机制、自然恢复情况及治疗原则等方面均有所不同。成人臂丛神经损伤多为高能量创伤性损伤,以神经根的根性撕脱伤较为常见,非手术治疗功能恢复率低；而小儿分娩性臂丛神经损伤则为神经的低能量牵拉伤,大部分患者经保守治疗都能恢复理想的上肢功能。实验研究显示：乳鼠神经根性撕脱伤后脊髓受累神经元的死亡数量要远远超过成年大鼠。更严重的神经细胞死亡却有更好的功能恢复,除上述损伤因素所导致的小儿臂丛神经损伤功能恢复优于成人外,是否在细胞生物学及分子生物学水平的修复能力差异亦是二者神经功能恢复不同的依据?臂丛神经损伤后脊髓内的神经干细胞对损伤性刺激产生什么样的反应?这些反应是否有利神经功能的再生?本实验分为以下两部分：一、臂丛神经根性撕脱伤后神经营养因子创伤性应激反应的研究目的：探讨臂丛神经根性撕脱伤后成年大鼠及乳鼠脊髓内BDNF,NGF及NT-3的基因表达变化,并对成年大鼠各自不同时间点和成年大鼠,乳鼠之间的三种神经营养因子进行对比,以阐明臂丛神经根性撕脱伤后成年大鼠及乳鼠三种神经营养因子的变化规律。方法：健康7日龄新生Wistar大鼠及3月龄成年Wistar大鼠各40只,雌雄不限,随机分为2组：①正常对照组(对照组)；②臂丛神经损伤组。各组又根据处死时间(损伤后1d,7d,14 d,21d)随机分为4个亚组(n=5)。采用Carlstedt T经典颈椎背侧入路制成大鼠C5,6臂丛神经根性撕脱伤动物模型。分别在损伤后1d,7d,14 d,21d进行取材,用Realtime PCR技术检测脊髓组织中NGF, BDNF,NT-3的mRNA表达水平,并进行对比。结果：乳鼠在出生后21天内,体内BDNF、NGF、NT-3基因高水平表达,其中BDNF、NGF在出生后3周内数倍于成年大鼠的表达水平,NT-3的表达水平与成年大鼠相比有显著差异(p<0.05)。三种神经营养因子表达逐渐下降,出生后4周时均已接近成年大鼠表达水平。成年大鼠损伤前与各时间点假手术组神经营养因子基因表达水平无明显差异(P>0.05)。臂丛神经撕脱伤后大鼠脊髓内BDNF、NGF、NT-3的基因表达水平显著增高(P<0.05),三个神经营养因子的基因表达在损伤后第7天达到最高值,以后逐渐下降,BDNF、NT-3的表达水平于术后21天下降至假手术组水平,其中NGF于术后21天时表达量仍高于假手术组。臂丛神经根性撕脱伤后乳鼠与成年大鼠各自BDNF、NGF、NT-3基因表达都随着损伤后时间点而发生显著的变化。成年大鼠BDNF基因表达水平在损伤后的2周内要显著高于乳鼠(P<0.05),但是到损伤后第21天,乳鼠脊髓内BDNF基因表达水平超过成年大鼠(P<0.05)。乳鼠臂丛神经根性撕脱伤后脊髓内NGF的基因表达水平在损伤后1天、14天和21天显著高于成年大鼠(P<0.05),在损伤后第7天与成年大鼠相比无显著性差异(P>0.05)。成年大鼠NT-3基因表达水平在损伤后的2周内要显著高于乳鼠(P<0.05),但是到损伤后第21天,乳鼠脊髓内NT-3基因表达水平超过成年大鼠(P<0.05)。结论：1、用Carlstedt T经典颈椎背侧入路制成了大鼠C5,6臂丛神经根性撕脱伤损伤动物模型2、为适应出生后神经元逐渐成熟的需要,目标组织向未成熟神经元提供营养支持,乳鼠出生后脊髓内的神经营养因子高表达,并随着神经元的成熟逐渐下降。3、为保护臂丛神经根性撕脱伤后的神经元及促进再生,臂丛根性撕脱伤后早期成年大鼠脊髓内的神经营养因子高水表达。4、乳鼠臂丛神经根性撕脱伤后表现出不同于成年大鼠的特点：损伤后早期神经营养因子表达水平下降,后逐渐升高并长时间维持高水平表达。造成这种变化的原因推测是乳鼠更依赖于目标组织的营养支持,并且具有更优越的可塑性。二、臂丛神经根性撕脱伤后内源性神经干细胞增殖分化的研究目的：检测臂丛神经根性撕脱伤后成年大鼠及乳鼠脊髓内源性神经干细胞的增殖及分化情况,并比较两者在时间点,增殖情况及分化方向的差异,以阐明臂丛神经根性撕脱伤后成年大鼠及乳鼠内源性神经干细胞的增殖及分化规律。方法：健康7日龄新生Wistar大鼠及3月龄成年Wistar大鼠各50只,雌雄不限,随机分为2组：①假手术组(Sham组,n=5))；②臂丛神经损伤组。各组又根据处死时间(损伤前、损伤后1d,7d,14 d,35d)随机分为5个亚组(Injury组,n=5)。采用Carlstedt T[1]经典颈椎背侧入路制成大鼠C5,6臂丛神经根性撕脱伤损伤动物模型。各组大鼠在臂丛神经根性撕脱伤后24h,开始腹腔注射BrdU(每次50mg/kg,用0.007MNaoH+0.01 MPBs配制,使用前配制),每日两次,连续注射7d。新生大鼠均由母鼠母乳喂养,21日龄时断奶,按性别分笼喂养。分别于臂丛神经损伤后1d,7d,14d,35d取材,予以常规石蜡包埋、切片,制成4微米切片；先行HE染色,再免疫组化双重染色检测,检测各组不同时间点脊髓中BrdU/nestin、BrdU/GFAP、BrdU/β-tubulin双标阳性细胞。结果：成年大鼠臂丛神经损伤后第1天BrdU/nestin阳性细胞开始增多,与损伤前相比有显著性差异(P<0.05)；到损伤后第14达到最高值,以后逐渐下降。损伤组各时间点同假手术组相比均有显著性差异(P<0.05),到损伤后第5周仍然大于假手术组水平。阳性细胞多位于室管膜附近及灰质。乳鼠臂丛神经损伤后第1天BrdU/nestin阳性细胞开始增多,与损伤前相比有显著性差异(P<0.05),到损伤后第7达到最高值,损伤后第14天已经开始下降。损伤组各时间点同假手术组相比均有显著性差异(P<0.05),到损伤后第5周仍然大于假手术组水平。阳性细胞同样多位于室管膜附近及灰质。成年大鼠损伤后各时间点阳性细胞数均大于相同时间的乳鼠阳性细胞数(P<0.05)。成年大鼠和乳鼠在臂丛神经损伤后14天发现BrdU/GFAP阳性细胞开始增多,到术后35天时分别达到最高水平。这些细胞主要分布在中央管附近、脊髓灰质、损伤处的脊髓前角。在术后14天和35天,成年大鼠和乳鼠的阳性细胞数同相应时间点的假手术组及损伤前相比具有显著性差异(P<0.05)。成年大鼠在臂丛神经损伤后14天及35天的BrdU/GFAP阳性细胞数明显高于同时间点的乳鼠阳性细胞数量。各组各时间点均未见到有BrdU/β-tubulin阳性细胞。结论：1、臂丛神经根性撕脱伤可以引起成年大鼠和乳鼠的内源性神经干细胞增殖。2、臂丛神经根性撕脱伤引起的成年大鼠和乳鼠内源性神经干细胞增殖,未见有神经元分化。最终均分化为星形胶质细胞。3、乳鼠同成年大鼠相比,臂丛神经损伤引起的内源性神经干细胞增殖不具有优势；在内源性神经干细胞的分化方面,乳鼠同样没有发现向神经元方向分化。4、基于内源性神经干细胞的神经元再生,乳鼠相比成年大鼠,没有优势。