摘要：目的观察γ-刀不同剂量照射正常大鼠一侧尾壳核后3个月，远离靶区的延髓中尾段内Fos的表达和变化及与剂量的关系。方法分别用10Gy至100Gy 10个级别剂量照射大鼠一侧尾壳核，3个月后，用ABC法对延髓中尾段切片进行抗Fos蛋白的免疫组织化学反应。结果在延髓内脏带、三叉神经尾侧亚核、三叉神经间质核、延髓背侧网状核和下橄榄核等处出现多少不等的Fos阳性胞核，随着剂量的增加Fos阳性胞核的数量增加，范围扩大。在高剂量组的延髓腹外侧区出现3种Fos阳性细胞：胞核阳性、胞浆阴性；胞浆阳性、胞核阴性；胞核胞浆均为阳性。结论γ-刀照射前脑一个局部，在远离靶区的延髓中尾段出现Fos阳性反应，并与剂量成正相关。

分类号：R8文献标识码：A

文章编号：0529-1356(2000)01-21

EXPRESSION AND CHANGE OF Fos IN THE MEDULLA

OBLONGATA OF RAT FOLLOWING EXPOSURE TO

VARIOUS DOSE OF GAMMA KNIFE

RAO Zhi-ren

(Institute of Neuroscience,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)

WU Sheng-ling

(Guang dong Minimally Invasive Neurosurgery Medical Center,Guang zhou 510630,China)

QIU Jian-yong

(Institute of Neuroscience,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)

XU Xin

(Guang dong Minimally Invasive Neurosurgery Medical Center,Guang zhou 510630,China)

DUAN Xiao-qin

(Institute of Neuroscience,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)

JU Gong

(Institute of Neuroscience,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)

Abstract：ObjectiveTo observe alterations in Fos protein expression in middle-caudal segment of the normal rat medulla oblongata after the unilateral caudate putamen nucleus was irradiated with different dosage of gamma knife.MethodsThe caudate putamen nucleus was irradiated with various dosage from 10Gy to 100Gy of gamma knife.The rats were sacrificed 3 months after irradiation and fixed and cut with cryostat.The sections of the medulla oblongata were reacted with anti-Fos protein immunohistochemical ABC method.ResultsAt low dosage,Fos positive nucleus was observed in medullary visceral zone,caudal subnucleus of trigeminal nerve,intertrigeminal nucleus of trigeminal nerve,dorsal medullary reticular nucleus and inferior olive nucleus.With the dosage increasing,both the number and distribution scope of positive nucleus was increased.In the high dosage group,three types of Fos positive expression appeared in ventrolateral medulla oblongata nucleus.The three types were:only the nucleus was stained;only cytoplasm was stained;both nucleus and cytoplasm were stained.ConclusionThough a local nucleus in the forebrain was exposed to gamma knife,the distant area of middle-caudal segment of the medulla oblongata showed Fos positive reaction and the reaction was positively related with dosage.

Key words：Gamma knife;Medulla oblongata;Fos;Medullary visceral zone;Immunohistochemistry▲

γ-刀定位照射是某些颅内疾病(脑血管畸形、脑肿瘤及脑功能性疾病)的非手术治疗方法之一。有关γ-刀的放射神经生物学的基础研究虽有一些报告，但仍比较薄弱，Kandziolka等^［1～3］曾做过比较系统的观察，他曾用γ-刀(30、40、50、60、70、80、100、150、200Gy)定位照射一侧尾状核头部，动物成活90d后靶区的组织学变化，结果照射剂量少于70Gy，在光镜下未见到组织学的改变；在70～100Gy发现神经元的大小与形态有变化，小动脉壁增厚，血红细胞或蛋白渗出血管外，并有点状坏死；150～200Gy照射后1～7d脑未出现病理学改变，14d出现靶区的脑水肿，21d后靶区出现一直径为4mm的坏死。这一结果初步提示了靶区脑组织的变化与剂量及成活时间的关系，由于他们只是用组织学方法仅观察了靶区组织的变化，说明的问题很局限，因此有必要对γ-刀照射正常大鼠脑部后，脑组织的变化进行更深入的研究。为此我们进行了两方面的工作，第1用100Gy剂量的γ-刀照射正常大鼠一侧尾状核头部，动物分别成活0.5、1、3、6、12h及1、3、7、14、30和90d后，采用组织学方法(HE染色)，组织化学方法(NADPH-diaphorase染色)，抗Fos蛋白，抗GFAP，抗0x₄₂，和抗HSP₇₀等免疫组织化学技术，观察全脑(包括靶区和非靶区)血管内皮，神经元，星形胶质细胞和小胶质细胞的变化及其与时间的效应关系。第2用10、20、30、40、50、60、70、80、90和100Gy的γ-刀照射正常大鼠一侧尾状核头部，动物均成活90d，采用上述方法观察全脑组织的变化及其剂量的效应关系。

我们仅就用10Gy至100Gy不同剂量的γ-刀照射后延髓内Fos蛋白的表达及变化作一报告，其他结果另行报告(请参阅“全国首届微侵袭神经外科学术会议论文汇编”，广州，1998：66～119)。

材料和方法

共用SD成年雄性大鼠(体重200g)34只，其中实验组30只，对照组4只。

1.实验组

1.1γ-刀照射：在戊巴比妥钠(40mg/kg,腹腔注射)麻醉下，大鼠被固定于γ-刀专用固定架上(自己设计)，用磁共振成像(MRI)进行脑冠状面的连续扫描，扫描图像传至γ-刀控制计算机，确定将照射靶区定于尾状核前部的X.Y.Z的座标。然后将大鼠固定架按确定座标安放在γ-刀定位架上，用4mm准直器，对脑组织实施照射，中心部位剂量分别为10、20、30、40、50、60、70、80、90和100Gy等10个剂量级，每一剂量级3只大鼠。

1.2组织材料的处理：照射后动物饲养在避光、温暖、水和食物充分的环境，均存活3个月，动物在戊巴比妥钠深麻下，按常规灌流固定。用恒冷箱切片机切制大脑的连续冠状切片(片厚30μm)，切片收集于冷PBS中。

1.3免疫组织化学染色：切片在0.01mol/L KPBS中漂洗后，入含0.3% Triton X-100的KPBS浸泡300min(室温)，然后移至兔抗Fos抗体稀释液(1：1 000，Santa Cruz)孵育48h(4℃)。再入生物素结合的羊抗兔IgG(1:200,Vector),放置4h(温室)，最后入生物素-卵白素-HRP复合物(ABC：1∶500，Sigma)浸泡2～4h(室温)，放入显色剂(含0.05%DAB，2.5%硫酸镍铵，0.2%葡萄糖，0.04%氯化铵和0.0019%葡萄糖氧化酶的0.1mol/L醋酸缓冲液)中反应20min(室温)。以上步骤之间均用KPBS漂洗10min×3，常规贴片、干燥、脱水、透明、封片。

2.对照组和对照实验

2.1正常对照组：2只正常大鼠未经MRI和γ-刀处理，在深麻下按实验组方法对动物进行灌流固定、切片和免疫组织化学反应。

2.2对照实验：大鼠2只在麻醉下固定于专用固定架上，放在γ-刀室(不受γ-刀直接照射)30min，动物成活90d按实验组步骤灌流固定，切片和免疫组织化学反应。

2.3替代实验：随机抽取实验组切片若干，用KPBS替代第一抗体，浸泡切片48h(4℃)，其余步骤与实验组相同。结果未见到Fos阳性产物。

结果

1.正常对照组和对照实验

仅在延髓内脏带(MVZ)的孤束核(NTS)和腹外侧延髓(VLM)有少数散在的Fos阳性胞核，其他部位为阴性。

2.实验组

为了叙述方便，我们参照有关文献［1，2］将照射剂量分为3个剂量级，即低剂量级(10～30Gy)，中剂量级(40～60Gy)和高剂量级(70～100Gy)。

2.1低剂量组(10～30Gy)：Fos阳性胞核出现在下列结构，(1)MVZ中有少量Fos阳性胞核，主要分布于NTS的内侧亚核(图1)，VLM的表面和腹外侧网状核(图2)，而MVZ中间部(IRt)则较少。MVZ内Fos阳性胞核的数量详见表1。(2)双侧延髓背侧网状核内有Fos表达(图3)。(3)三叉神经尾侧亚核(Sc5)有少量Fos胞核，以浅层为主，其他层均散在出现，照射侧多于非照射侧；三叉神经极间亚核以上部位则明显减少。(4)双侧三叉神经束间核也有少量Fos阳性胞核。

图110Gy照射后，最后区平面MVZ内孤束核(NTS)的Fos表达×100(下同)

Fig.1Expression of Fos in NTS of MVZ at area postrema (AP) level of rat after irradiating with 10Gy of gamma knife. ×1