猴胎脑组织移植的实验研究

　　【摘要】　目的　为研究胚胎脑组织移植后的组织生长情况。方法　对10只猕猴进行了胎脑组织移植。实验按受体脑损伤的时间分为立即移植组和延迟移植组，移植物为胎脑组织悬液，直接移植至创面。结果　术后受体的行为及体温均正常； 组织学检查发现，移植后1个月可见受体脑内有部分移植的神经元存活，3个月后发现神经元退行性变，部分神经元消失，6个月后移植部位仅见胶质瘢痕和吞噬细胞浸润，显示排斥反应，其中1只术后4个月仍可见存活的神经元，移植物与受体脑界面有相连的毛细血管，并有突触连接。结论　脑组织异体移植仍有严重的排斥反应，立即移植与延迟移植的移植物存活无明显差异。

　　Experimental study of embryonic brain tissue transplantation in monkey

　　HE Cheng*, HE Fengzeng, CHEN Chuanbo，et al. *Department of Neurosurgery, The First Affiliated Hospital, Kaifeng Medical College, Kaifeng 475001

　　【Abstract】　Objective　To study the tissue growth of embryonic brain grafts in monkey.Methods　Embryonic brain tissue transplantation was performed on 10 monkeys who were divided into immediate transplanted group and delayed transplanted group. The grafts was the embryonic tissue homogenate and transplanted into the wound.Results　The behaviors and body temperature in the monkeys after transplantation were normal. Histologically, it was found that part neurons was survival in the host brain one month after transplantation. Three months later, retrograde degeneration of the neurons was found and part neurons vanished. Six months after transplantation, only neuron degeneration scar-tissue colloid and the phagocyte infiltration were seen in the transplant area. However, a monkey was found to have the neuron survival and the connection of neurofibrils between the grafts and host cerebral cortex.Conclusion　Allotransplantation might have severe rejection. The survival of the transplants in immediate transplantation and delayed transplantation had no significant difference.

　　【Key words】　Cerebral cortex　　Transplantation　　Embryo　　Cercopithecidae

　　我们参考Willis［1］的脑移植术及Cotman［2］的脑皮质延迟移植技术，将猴胎脑同侧组织移植到成年猴的大脑皮质下，并应用组织学和行为学观察方法研究了猴胎脑移植物的存活情况。

　　材料与方法

　　一、实验动物

　　健康成年太行山猕猴10只，雄性6只，雌性4只，年龄5～8岁，体重3～7 kg，其中孕猴2只，妊娠10～12周。

　　二、胎脑的提取及组织悬液的制备

　　将孕猴用氯胺酮0.5 mg/kg麻醉，无菌条件下剖腹取出胎猴，立即放入无菌盘内开颅，取出两侧大脑半球，放入0～4 ℃的生理盐水中，剥去软脑膜及蛛网膜，洗净血液。用薄刀片切取右侧大脑半球的灰质，吸入盛有10 ml生理盐水的注射器内，套上8号针头推出，制成1∶1的悬液。以台盼蓝染色计数，要求脑细胞浓度不低于1×1010/ml，活细胞＞80%。移植时用6号针头将悬液注入到受体大脑皮质。

　　三、胎脑组织的植入

　　1. 受体1组：动物5只，用氯胺酮0.5 mg/kg、阿托品0.3 mg/kg、地西泮0.3 mg/kg复合麻醉，右侧常规开颅，露出右侧大脑半球的额、顶、颞叶脑表面，剪开硬脑膜，将脑皮质切除3 mm×4 mm×8 mm。止血后，在创面内注入脑组织悬液0.1～0.2 ml，覆盖止血海绵，同时在创面周边皮质下注射3～4个点，每点注射脑组织悬液0.1 ml。检查无出血后，缝合硬脑膜关颅。

　　2. 受体2组：动物5只，按上述方法麻醉开颅后，切除右侧大脑皮质4 mm×5 mm×8 mm，造成一个腔隙，止血后覆盖止血海绵，关颅。8天后重新开颅，取出止血海绵，将胎脑组织悬液0.2～0.3 ml注射到腔隙内，覆盖止血海绵，关颅。移植在30分钟内完成。

　　四、术后观察处理

　　1. 感染与排斥的预防：术后用庆大霉素1×104 U/kg肌肉注射7天，泼尼松0.5 mg/kg肌肉注射15天。伤口每天涂络合碘1～2次，共涂10天。

　　2. 体温和行为观察：实验室观察1个月。

　　3. 组织形态学检查：于移植后1、2、3、4、6个月分别在氯胺酮麻醉下开胸，经主动脉注射多聚甲醛，1小时后开颅取出移植部，放入100 g/L的甲醛液内及20 g/L的戊二醛液内固定1周后，在移植区做10 mm厚的连续额状切面，在移植区中心及周边部取材，经脱水、常规石蜡包埋，做6 μm连续切片，行HE、克紫和神经纤维染色，光镜下观察。经20 g/L的戊二醛固定的标本，按常规电镜制片Epon-812包埋后，先做半超薄切片，定位后修剪组织块，再做半超薄切片，透射电镜观察。

　　结　　果

　　受体分别于1、2、3、4、6个月时处死，每月份每组各处死1只，进行组织形态学观察。第6个月处死的动物(每组1只)作为最后组织学观察。

　　一、肉眼观察

　　移植区硬脑膜增厚，约1～3 mm，去除硬脑膜，可见脑表面有一直径15 mm的凹陷，内陷2 mm，呈浅黄色，随着移植时间的延长，颜色逐渐加深，最后呈亮黄色。

　　二、组织学观察

　　移植后1个月，光镜下可见移植区有明显的排斥反应，移植中心簇状分布着神经元，核圆，染色较深，染色质分布均匀，可见少量胞突及尼氏体，其周围有多量的淋巴细胞及浆细胞浸润，并有较多的多核吞噬细胞及中性粒细胞碎片。移植物与受体脑的界面组织间隙水肿，可见新生毛细血管。电镜下可见移植的神经元超微结构基本正常，胞浆内可见较多的粗面内质网、微丝、微管，与周围神经纤维形成突触样结构，双层核膜清晰，核内染色质分布均匀。

　　移植后2个月，前述排斥反应减轻，移植区内神经元数目减少，胞体模糊，部分核固缩。可见散在淋巴细胞浸润，胶质细胞密度增加。

　　移植后3个月，光镜下见部分移植区神经元的胞浆呈空泡样变，胞突消失，移植物神经纤维分隔成灶性，界面可见大量毛细血管及胶质增生，形成胶质瘢痕。电镜下见神经元出现类似缺血样的收缩性改变，粗面内质网扩张，核蛋白体脱失，线粒体致密，细胞器聚集，溶酶体增多，核内染色质断裂解体，可见神经吞噬现象。

　　移植后4个月，移植区内找不到神经元，只残留一些小的空腔，周围绕以大量胶质细胞，其中1只胎脑组织移植给自身母亲脑内的受体，仍可见部分存活的移植神经元，与受体脑界面有大量新生毛细血管相连接，周围反应不明显。电镜下见此例移植神经元的超微结构尚正常，粗面内质网、微丝、微血管清晰可辨，与周边神经纤维有突触连接。也就是说这些神经元是存活的。

　　移植后6个月，移植区内有大量胶质细胞、纤维组织及薄壁血管增生，形成典型的胶质瘢痕。

　　三、体温及行为观察

　　受体行为正常，测量体温8天，结果与术前无明显差异。

　　讨　　论

　　一、胎脑组织的植入时机

　　我们对Willis［1］的大鼠胎脑组织皮质植入法及胎脑组织大脑皮质延迟植入法［2］进行对比研究，结果说明2个组移植物的存活无明显差异。康复安等［3］曾报道猴胎中脑黑质移植给帕金森病模型，术后观察6个月，组织学检查未发现存活的移植物。

　　二、胎脑组织移植治疗疾病的机理探讨

　　本组实验结果表明，移植1个月后移植区内可见有部分神经元存活，电镜下显示细胞器正常。随着移植时间的延长，神经元逐渐变性、消失，6个月后仅见留下一胶质瘢痕，但移植区的血管则增生再建良好。多篇报道均提示胎脑移植确实能够改善神经功能，但其机理尚不清楚。神经功能的改善可能是通过其它途径实现的，或是移植区的一系列生物学反应，激活了某种神经生长因子，或刺激了某种神经递质的释放，从而改善了神经功能［4］。

　　有人发现脑移植后能促进受体的脑细胞和神经元内生长相关的蛋白GAP-43的含量增加，这为胎脑移植促进脑损伤修复提供了新的理论依据。文献报道，神经胶质细胞或吞噬细胞能够分泌神经生长因子，有人还发现手术创伤本身也可能刺激某些介质释放，从而使病情得到改善。上述机理与神经元的存活无直接关系。

　　三、脑移植的排斥反应问题

　　早期的观点认为，中枢神经系统是一个免疫特惠区，有利于移植物的存活和免遭排斥。本组实验表明，脑组织移植物存在明显的排斥反应，在移植后1个月时，移植区除有部分正常神经元外，同时还有大量的淋巴细胞、浆细胞浸润，并有较多的多核吞噬细胞及中性粒细胞碎片。随着移植时间的延长，上述免疫反应逐渐消失，代之以大量的胶质细胞增生，最后形成胶质瘢痕。因啮齿类动物基因差异小，故排斥不明显，且神经元易存活。而属灵长类的猴及人类，其个体差异大，排斥反应必定明显。但本组有1只动物移植后4个月，移植区仍有存活的神经元，并有与受体脑界面相连接的大量新生毛细血管，而胶质细胞增生不明显，无明显排斥反应，这可能是由于供体与受体的组织相容性好及受体免疫能力较低有关。由于术前未做组织配型，还有待今后探讨。

　　本课题为河南省自然科学基金资助项目

　　参考文献

　　[1]　Willis RA. Experiments on intracerebral implantation of embryo tissues in rats. Proc Royad Soc Lond，1935, 117:400-412.

　　[2]　Cotman CW, eds. Neuronal plasticity ist edition. New York: Raven Press, 1978.

　　[3]　康复安，王忠诚，孙志强，等. 同种胚胎中脑腹侧部植入猴帕金森氏病模型的实验研究. 中华神经外科杂志，1991，7：218-221.

　　[4]　Bjorklund A, Steneri U. Reconstruction of the nigrostriataldopamine pathway by ingral transplants. Brain Res, 1979, 177:555-560.