【研究背景】视神经挫伤是法医学活体鉴定和临床眼科中一种常见的眼外伤,往往给伤者带来不可逆转的视功能损害,正确认识和评价这种损伤对视功能的影响是临床和法医工作者的重要任务。神经胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acid protein,GFAP)是构成细胞骨架中间丝的主要成分,主要存在于中枢神经系统的星形胶质细胞中[1]。神经系统损伤时胶质细胞功能的改变常表现为胶质细胞免疫反应性的改变。在许多神经变性疾病均发现GFAP免疫反应性的改变,它被认为是中枢神经损伤的灵敏指示剂。同时,一系列的动物模型研究证实,视神经损伤后视功能下降的病理基础是以视网膜神经节细胞(Retinal ganglion cells, RGCs)的继发性丧失为主[2]。所以,正确认识视神经损伤后病理变化的特点就成了本研究的主要内容。【目的】本实验通过建立大鼠视神经夹挫伤模型,观察伤后RGCs的形态学改变及Müller细胞合成的GFAP的变化,为研究视神经损伤后法医学鉴定提供分子病理学基础。【材料与方法】Wistar成年大鼠45只,分为7组,每组动物5只,参照文献的方法,制成视神经夹挫伤动物模型,伤后各组分别饲养存活1d、3d、5d、7d、9d、14d、21d,同期行灌流固定及眼球取材固定切片。光镜下观察视网膜神经节细胞的改变,免疫组化方法检测不同时间RGCs表达GFAP的水平,对视网膜神经节细胞及GFAP表达变化的规律与损伤时间的关系进行分析。【结果】视神经损伤后诱导视网膜神经节细胞丧失,视神经损伤后1d,可见少量RGCs开始溃变死亡,3d时RGCs开始大量减少,7d时减少约36%,14d时减少约44%,21d时减少约52%。7d之前细胞数目快速减少,14d后呈慢速减少,14d到21d内细胞丢失数目仅为7.43%,而正常组RGCs没有任何明显变化。视神经损伤后1d视网膜GFAP染色与正常大鼠视网膜相似;伤后3d,视网膜神经纤维层和节细胞层有增多的GFAP阳性染色,内网状层、内核层、外网状层可见线条状GFAP阳性着色;伤后7d,节细胞层及内、外界膜之间的GFAP阳性染色进一步加深、密集,并达到高峰;伤后9d,GFAP表达下降,但下降缓慢,已趋于平缓,14d后下降至接近正常水平。【结论】从视网膜病理改变结果看出:与之前研究结果相比,随着致伤强度增加,RGC丢失加重,说明不同的致伤强度造成不同程度的视神经损伤,致伤强度和损伤程度成负相关。实验发现视神经损伤后3d时RGCs开始大量丧失,7d内迅速减少,到14d时已达44%,14d后丧失速度明显放慢,21d后几乎无明显变化,提示在视神经外伤后,RGCs的丧失与时间有明显相关性,这与国外学者Berkelaar等[3]的研究结果相一致。视神经夹挫伤使视网膜GFAP免疫反应性于伤后3d增加,7d达到高峰,表明视神经损伤引起视网膜胶质细胞反应性增高,随时间进展又逐渐下降,于14d后降至正常水平,这与受损RGCs的溃变、死亡率的逐渐增高是一致的。同时实验观察到GFAP的表达部位主要集中在RGCs的胞膜及其纤维的周围,表明GFAP蛋白与RGCs的存活数量密切相关,随着GFAP表达的减弱,受损RGCs不断溃变和死亡,表达也随之减弱。综上所述,视神经损伤后直接机械损伤作用导致视功能迅速下降,继发性的RGCs丧失和轴突的溃变导致视功能的恶化并显示出时间相关性;GFAP蛋白表达水平也表现出一定的时间相关性,其表达强弱与RGCs存活数量多少也密切相关。这些为正确了解视神经损伤后视功能变化的病理因素和预后评估提供了重要的理论基础,也为视神经挫伤的鉴定时机提供了依据。