鸡松果体切除术后血清褪黑激素变化及其与脊柱侧凸发生的关系

信任

翁习生　邱贵兴
北京协和医院骨科　100730
关键词:

　　特发性脊柱侧凸的病因至今不甚清楚，近年来，有些实验研究揭示，鸡松果体切除术后可导致脊柱侧凸。这一发现为揭示特发性脊柱侧凸的病因提供了新的启事。因为这种实验性脊柱侧凸的许多特点同样也发生在青少年特发性脊柱侧凸的过程中。松果体切除导致其产物即褪黑激素的减少，因而进一步推测褪黑激素的减少可导致脊柱侧凸，但其机理尚不完全明了。为了进一步了解鸡血清褪黑激素水平与脊柱侧凸发生的关系，作者对切除松果体后鸡血清褪黑激素水平和脊柱侧凸的发生过程及程度进行了观测，以评价褪黑激素在脊柱侧凸发生过程中的作用。
　　方法　将53只新孵出的白色来克亨鸡，立即置于12h明暗交替周期中直至实验结束，并将这些鸡随机分成3组：第1组，松果体切除组(n=33)，孵化后3d即行切除松果体；第2组，假手术组(n=10)，对这些鸡进行类似的手术，但松果体只被暴露而未被切除；第3组，对照组(n=10)，未手术。
　　手术在氟烷麻醉下进行，于上矢状窦上方作皮肤切口，显露头骨，并在头骨上作倒“U”形切开，牵开骨瓣暴露松果体。一般松果体附着在窦汇正下方的硬膜上，仔细将第一组的松果体连柄一并切除，并用解剖显微镜确认松果体连同柄已被完全切除，缝合伤口。
　　从手术后1周开始至术后5周，每周摄X线片确定是否发生脊柱侧凸，并测量侧凸角度(cobb角)，摄片位置为标准仰卧，鸡的颈及腿用线行重量牵引，使其伸展，并确保胸骨在脊柱正上方，骨盆处于水平位。脊柱向侧方弯曲大于10°即定为脊柱侧凸。然后根据出现脊柱侧凸与否，再将松果体切除的小鸡分为两组。
　　从术后第3周开始收集鸡血样用放射免疫测定法测定血清褪黑激素水平，每周1次直至术后5周。采血应在昼夜节律血清褪黑激素水平高峰时间即2Am时收集。但在术后5周，最后一次采血时，为了对比，在2Pm血清褪黑激素水平最低浓度时，从各组中另选小鸡，取血样。为保证准确性，每个样本测定两次。
　　术后5周，处死小鸡，取脑，在解剖显微镜下检查第三脑室后方，以进一步确定松果体及其柄被切除。
　　结果　在整个实验过程中，小鸡无一只死亡，X线照像也很成功，脊柱和单个椎体可以清晰辨认。松果体切除术组中，17只鸡(52％)发生了脊柱侧凸，术后1周脊柱无明显变化，大多数脊柱侧凸发生于第2周，其中3只表现为自限性侧弯，10只(30％)表现为单个弯曲，4只(12％)为双弯。单个弯曲的鸡都为非进展性(前后连续X线摄片Cobb角增长大于3°为进展性)，双弯中有3只为进展性。假手术组和正常组均未发生脊柱侧凸。松果体切除组(包括脊柱侧凸与非侧凸组)在术后3、4、5周的2Am与术后5周的一次2Pm血样中，血清褪黑激素水平非常低，最后第5周时2Am与2Pm血清褪黑激素水平无显著差异。而相对应的假手术组及非手术对照组中，血清褪黑激素水平保持较高浓度，并显著高于松果体切除术组。
　　实验结果表明，鸡松果体切除术导致血清褪黑激素水平大幅降低，并使与褪黑激素产生有关的昼夜节律消失，使血清褪黑激素水平在正常的高峰与低谷期都接近于零。同时切除松果体的鸡有52％出现了脊柱侧凸，而且血清褪黑激素水平大幅减低；相反，未切除松果体的鸡(假手术组和正常组)保持了褪黑激素的昼夜节律，未发生脊柱侧凸。表明脊椎的正常发育需要有正常的褪黑激素水平。
　　由此可见，松果体切除可导致脊柱侧凸，其中血清褪黑激素水平的减低是导致脊柱侧凸的重要因素。但由于并非所有切除松果体的鸡都发生脊柱侧凸，因此鸡松果体切除术后，脊柱侧凸的发生并不完全是血清褪黑激素水平减低和昼夜节律消失所致。其中的机制尚不清楚，有待于进一步研究揭示。
〔摘自　Wang XP, Moreau M, Raso VJ, et al. Changes in serum melatonin levels in response to pinealectomy in the chicken and its correlation with development of scoliosis. Spine,1998,23(22):2377-2382.〕