脊髓硬膜外电刺激联合减重步行训练对脊髓损伤后神经递质及神经可塑性影响的机制研究

脊髓损伤（SCI）是中枢神经系统的严重创伤，是造成瘫痪的主要病因，寻找有效的康复治疗手段是临床急需解决的重要课题。硬膜外脊髓电刺激（ESCS）技术是将电极植入椎管内，以脉冲电流刺激脊髓神经的方法，对神经网络内细胞的电活动和兴奋性具有调节作用。我们前期研究结果及国外其他研究人员的研究表明ESCS联合减重步行训练（PWBT）对不完全性脊髓损伤动物的步行功能有改善作用，但其机制仍不明确。本研究拟利用ESCS和PWBT的康复治疗策略，并对脊髓内兴奋性神经递质受体的表达及其信号通路进行深入研究，希望阐明ESCS对脊髓内步行神经环路可塑性影响的机制，为临床治疗脊髓损伤提供新理论和新策略，具有重大的社会意义和经济效应。

硬膜外脊髓电刺激（ESCS）技术是将电极植入椎管内，以脉冲电流刺激脊髓神经的方法，对神经网络内细胞的电活动和兴奋性具有调节作用。本研究中我们利用ESCS和减重步行训练（PWBT）的康复治疗策略对脊髓内兴奋性神经递质（5-HT）及其5-羟色胺转运体（serotonin transporter，SERT）、5-羟色胺2A受体（serotonin 2A receptor，5-HT2AR）的表达进行深入研究，同时对抑制性神经递质GABA的合成限速酶谷氨酸脱羧酶67(glutamate decarboxylase 67，GAD67)的表达变化情况进行了研究。并且观察了脊髓损伤后大鼠在硬膜外脊髓电刺激和减重步行训练干预后后肢运动功能的行为学变化及膀胱排尿功能的恢复情况。结果显示硬膜外电刺激联合减重步行训练可以有效促进完全性脊髓损伤大鼠后肢运动功能的恢复，可促进完全性脊髓损伤大鼠腰髓前角SynⅠ表达的增加，影响脊髓的神经可塑性，并且提高腰髓前角5-HT、SERT、5-HT2AR，降低腰髓内GAD67的表达水平。提示ESCS联合PWBT治疗可以有效促进完全性SCI大鼠后肢运动功能的恢复,其引起的腰髓内神经重塑与后肢运动功能改善相一致。ESCS联合PWBT治疗可能是通过上调5-HT表达水平提高激动作用、下调GABA表达水平降低抑制作用，从而激活腰髓内步行中枢模式发生器网络结构，提高运动神经元兴奋性，促进SCI后步行功能恢复。